QoS NGN面临的挑战

2005-12-31 09:49:08 作者:dvbcn热度:
NGN QoS的目标

随着网络融合和电信业务IP化的趋势,特别是NGN的发展和不断成熟,NGN QoS成为人们关注的焦点 。NGN QoS不同于传统的IP QoS,NGN QoS希望能够在IP网络上为电信业务提供质量保证。因此,NGN关注的是业务的QoS保证,而传统的IP QoS研究的是通用流量的QoS。从这个意义上说,NGN QoS可以理解为电信级的IP QoS。

NGN QoS的这个目标要求QoS解决方案必须将IP的网络处理机制和特定业务的QoS需求联系起来,具体地说,需要解决如下的问题:业务层与网络层如何交互和业务的QoS需求如何传递到底层的IP网络上,网络如何满足不同的业务特定的QoS需求,网络如何区分业务和非业务流量?如何实现不同业务的QoS隔离,基于业务的QoS管理和计费,NGN QoS如何整合各种现有的QoS技术,同时具有可继承性和可操作性,NGN QoS如何在现网上实施。

NGN QoS的思路

最终解决NGN的QoS的方法,既不能单纯地采用IP过载的机制,也不能够照搬PSTN/ATM的QoS技术,而应该是两种技术的融合。

随着DWDM、ASON等光传输技术的发展,传输层可以提供的链路带宽越来越宽,智能化越来越高,价格也越来越便宜。许多专家相信过量提供(over-provision)可以解决IP的QoS问题,辅之以一定的流量工程(TE)技术,可以提供NGN QoS。我们认为,这种方式尽管在短期内可行,从长远来看,仍存在许多问题。

首先是资源的利用率问题。过量提供通常以牺牲资源利用的效率为代价,尽管链路比较便宜,但是网络建设和运营的综合成本仍然较高,不断地升级扩容会给运营商带来极大的压力。

其次是网络流量的均衡问题。IP网络的流量分布极不均衡,随时间变化很大。过量提供要求网络的每一条链路都要保持“轻载”,这在实际中很难实现。即使采用流量工程技术,也难以实现有效动态地调节流量。

再次,城域接入问题。QoS问题是一个端到端的问题,网络边缘的QoS往往更难以控制。过量提供无法解决边缘接入的QoS问题。例如,用户的接入带宽是有限的,有限的带宽如何才能保证关键业务的QoS?

最后,用户流量的需求是无穷的。事实证明,无论网络的带宽增长有多快,增长的带宽都将很快被用户的流量消耗掉。视频通信、IPTV、BT文件下载、虚拟现实、在线游戏、网络存储等应用将吃掉运营商能够提供的所有带宽。

因此,在IP网络中建立有效的QoS机制,特别是针对业务流量建立QoS机制,而不是依赖于简单的过量提供,是NGN业务承载的当务之急。

由于IP在提供QoS上存在的一些“固有”缺陷,人们自然会拿电信网络,如PSTN和ATM的QoS机制来与IPQoS进行对比。毋庸置疑的是,PSTN和ATM具有好得多的QoS保证能力。因此,许多专家认为IP在技术上是有缺陷的,至少是不适合要求高服务保证的电信业务的承载,应当采用电信网络的QoS机制。然而,通过仔细分析PSTN/ATM的QoS机制,我们会发现,PSTN/ATM的QoS能力实际上是有许多其他(非技术的)有利条件的。

首先,在PSTN/ATM上承载的业务较为单一。实际上,PSTN仅承载话音业务,目前,ATM也仅仅提供专线业务。单一的业务使得流量特征比较简单,易于预测。这使得网络的规划可以非常逼近实际的流量,从而保证网络路径上不存在严重的拥塞。比较IP而言,IP上的应用类型众多,流量复杂。研究表明,Internet的流量模型符合“长相关”的分形特征,这就使得Internet的流量从数学上是不可预测的。

其次,PSTN/ATM上承载的电信业务以点对点通信模式为主。而当前IP上的应用业务除了点对点模式外,还存在大量的C/S(客户/服务器)模式和多点模式。业务模式的差异,使得IP网络上流量、流向十分复杂,难以控制。

最后,PSTN/ATM的业务流量较低,尽管目前的PSTN交换机处理的话务量已经很高,但还是远远比不上IP网络骨干的GB级路由器处理的流量。巨大的流量压力使得IP网络无法实现精细的基于“流”或者“连接”的QoS控制。

责任编辑:DVBCN编辑部

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