【正文】 IPv6 相比較 IPv4 具有以下特點(diǎn)。 總之， IPv6 具有更大的地址空間、增強(qiáng)的多播、流控技術(shù)以及更高的安全性、靈活性為三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了必要的支持和保證。 如果說 IPv4 實(shí)現(xiàn)的只是人機(jī)對話，而 IPv6 則擴(kuò)展到任意事物之間的對話，它不僅可以為人類服務(wù)，還將服務(wù)于眾多硬件設(shè)備 ，如移動(dòng)終 端、家用電器、傳感器、遠(yuǎn)程照相機(jī)、汽車等，它將是無時(shí)不在、無處不在的深入社會(huì)每個(gè)角落的真正的寬帶網(wǎng)。但是，受諸多因素的影響，終端用戶和產(chǎn)業(yè)鏈上游的 CP/SP 缺乏向 IPv6 遷移的動(dòng)力，以致造成了目前IPv6 部署和應(yīng)用推進(jìn)乏力的局面。為改變 IPv4 地址資源受限所造成的被動(dòng)局面，部署 IPv6 已成必然。伴隨著國內(nèi)信息化進(jìn)程的加速 ， IPv4 地址資源呈現(xiàn)快速消耗的趨勢。這不但解決了網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問題，同時(shí)也為除電腦外的設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)量限制上掃清了障礙。在這樣的環(huán)境下， IPv6 應(yīng)運(yùn)而生。地址不足，嚴(yán)重的制約了我國及其他國家互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展。它的最大問題是網(wǎng)絡(luò)地址資源有限，從理論上講，可編址 1600 萬個(gè)網(wǎng)絡(luò)、 40 億臺(tái)主機(jī)。 2020 年：發(fā)力商用 IPv6 部署，計(jì)劃兩年內(nèi)網(wǎng)民用上 IPv6。 2020 年 2 月：“教育科研基礎(chǔ)設(shè)施 IPv6 技術(shù)升級和應(yīng)用示范項(xiàng) 目”正式啟動(dòng)。 2020 年：建成包括 6 個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)， 22 個(gè)城市 59 個(gè)節(jié)點(diǎn)， 2 個(gè)交換中心的全國骨干網(wǎng)。 DiffServ 對服務(wù)質(zhì)量的分類和標(biāo)簽機(jī)制與 MPLS 的標(biāo)簽分配十分相似，事實(shí)上，基于 MPLS 的 DiffServ 就是通過將 DS 的分配與 MPLS 的標(biāo)簽分配過程結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的。 由于全網(wǎng)實(shí)施流量工程的難度比較大，因此，在實(shí)際的組網(wǎng)方案中，往往通過差分服務(wù)模型來實(shí)施 QoS。由于每個(gè)數(shù)據(jù)包包含兩個(gè)標(biāo)簽，需要在 MPLS 域中實(shí)現(xiàn)倒數(shù)第二跳標(biāo)簽出棧的三網(wǎng)融合 中 的 承載網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 探討 24 做法。在 MPLS 骨干網(wǎng)內(nèi)部， P 路由器根據(jù)標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包直到出口 PE 路由器。 當(dāng)屬于某一 VPN 的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)入 MPLS 主干網(wǎng)時(shí)，在 CE 路由器與 PE 路由器連接的接口上可以識(shí)別出該 CE 路由器屬于哪一個(gè) VPN，進(jìn)而到該 VPN對應(yīng)的 VRF中去讀取下一條的標(biāo)簽， 并 將標(biāo)簽作為內(nèi)部標(biāo)簽加入標(biāo)簽協(xié)議棧。在 PE 設(shè)備上，屬于同一 VPN 的物理端口或邏輯端口對應(yīng)一個(gè) VRF，可通過命令行或網(wǎng)管工具進(jìn)行配置。 ⑥ 標(biāo)記交換路徑（ LSP） 在 MPLS 中，標(biāo)記交換路徑（ LSP， Label Switch Path）為使用 MPLS 協(xié)議建立起來的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，由標(biāo)記分組源 LSR（標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā)路由器）與目的 LSR 之間的一系列 LSR 以及它們之間的鏈路構(gòu)成，類似于 ATM 中虛電路。一臺(tái)被配置為路由反射器的路由器一旦收到一條路由信息，它就會(huì)將這條路由信息傳遞給所有與它建立客戶關(guān)系的路由器，從而消除了對互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的要求。在 PE 路由器之間轉(zhuǎn)發(fā) VPN數(shù)據(jù)流量時(shí)，供應(yīng)商路由器作為 MPLS連接標(biāo)簽交換路由器 LSR 使用。在建立鄰接后， CE 路由器把站點(diǎn)的本地VPN 路由廣播到 PE 路由器，并從 PE 路由器上學(xué)習(xí)遠(yuǎn)程 VPN 路由。 ② 客戶邊緣（ CE）設(shè)備 客 戶邊緣（ CE,Customer Edge）設(shè)備允許客戶通過連接一臺(tái)或多臺(tái)提供商邊緣（ PE）路由器的一條數(shù)據(jù)鏈路接入服務(wù)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)。 PE 路由器可以保護(hù)到路由反射器的 IBGP（ Internal Border Gateway Protocol,內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）會(huì)話，作為全網(wǎng)狀 IBGP 會(huì)話的替代方案。盡管 PE 路由器維護(hù)著 VPN 路由信息，但它只需為其直接 相連的那些 VPN 維護(hù) VPN 路由 。 （ 2） MPLS 重要組件 基于 BGP（ Border Gateway Protocol）擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)的 MPLS 三層 VPN 包含以下重要組件。這些措施提高了 VPN 的安全性。 ③ 網(wǎng)絡(luò)中設(shè)有 PE 節(jié)點(diǎn)， VPN 中只有 PE 用戶理解 VPN 結(jié)構(gòu)，而每個(gè) VPN對應(yīng)一個(gè)虛擬路由轉(zhuǎn)發(fā)表（ VRF），在 VRF內(nèi)定義了同 PE 相連的 CE 節(jié)點(diǎn)的 VPN 成三網(wǎng)融合 中 的 承載網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 探討 22 員資格。 ② 采用標(biāo)簽技術(shù)， MPLS 為每個(gè) IP 包加上一個(gè)固定長度的標(biāo)簽，將其封裝于新的 MPLS 數(shù)據(jù)包，并根據(jù)標(biāo)簽值轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，同時(shí)也確定了 IP數(shù)據(jù)包的傳輸路徑以及優(yōu)先順序。 與傳統(tǒng)的 VPN 不同， MPLS VPN 并不依靠封裝和加密技術(shù)，而采用數(shù)據(jù)包的標(biāo)簽（ Label）和轉(zhuǎn)發(fā)表（ FIB,Forwarding Information Table）來創(chuàng)建一個(gè)安全的 VPN。另一方面，物理上的專網(wǎng)使得 用戶端必須有專用的接入設(shè)備和鏈路，使得 組網(wǎng)的靈活性較差，而 VPN 用戶可以在任何公網(wǎng)可達(dá)的地方，通過配置實(shí)現(xiàn)專網(wǎng)接入，其靈活性高。它不為專網(wǎng)用戶設(shè)立專用設(shè)備和專用鏈路，因?yàn)樵O(shè)備和鏈路為部分用戶專用時(shí)，設(shè)備和帶寬的利用率很低，而專網(wǎng)專用設(shè)備使得投資花費(fèi)較高。 三網(wǎng)融合 中 的 承載網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 探討 21 MPLS 主要是設(shè)計(jì)來解決網(wǎng)絡(luò)問題，如網(wǎng)絡(luò)速度、可擴(kuò)展性、 QoS 管理以及流量工程，同時(shí)也為下一代 IP 中樞網(wǎng)絡(luò)解決帶寬管理及服務(wù)請求問題?，F(xiàn)今使用著一些標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議，如標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議（ LDP） 、 RSVP 或者建于路由協(xié)議之上的一些協(xié)議，如邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ BGP）及 OSPF。 在 MPLS 中，數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在標(biāo)簽交換路徑（ LSP）上。它提供了一種方式，將IP 地址映射為簡單的具有固定長度的標(biāo)簽，用于不 同的分組轉(zhuǎn)發(fā)和分組交換技術(shù)。更特殊的是，它具有管理各種不同形式通信的機(jī)制。 本文主要探討 IP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)以及發(fā)展趨勢。電信運(yùn)營商的 IP 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)引入了人多協(xié)議標(biāo)簽交換（ MPLS， MultiProtocol Label Switching），用于解決如網(wǎng)絡(luò)速度、可擴(kuò)展性、服務(wù)質(zhì)量（ QoS）管理以及流量工程的問題，同時(shí)運(yùn)營商也正在積極準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)向 IPv6 的演進(jìn)，以期能夠有效解決 IP 地址枯竭問題。 三網(wǎng)融合 中 的 承載網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 探討 20 3 三網(wǎng)融合承載網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢 網(wǎng)絡(luò)融合的終極要求是建設(shè)一張從接入到核心的多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載網(wǎng)，以 IP 為承載層，以大容量、高可靠的光傳送網(wǎng)為基礎(chǔ)網(wǎng)，以高帶寬、靈活部署的光纖 +無線為接入手段，實(shí)現(xiàn)信令、話音、數(shù)據(jù)、視頻等多媒體業(yè)務(wù)的高效承載，差異化QoS 保證，電信級可靠性，靈活擴(kuò)展性，低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，高可用度，易維護(hù) 性以及低成本。 PTN 是從承載基站回傳興起，但如今所扮演的角色絕非如此，從接入到匯聚再到交換，廠商都能提供 對應(yīng)的 PTN 設(shè)備， PTN 的分組傳送能力正在向全業(yè)務(wù)承載的各個(gè)領(lǐng)域滲透。運(yùn)營商對新技術(shù)的探討，給了產(chǎn)業(yè)不斷完善的機(jī)遇。 PTN 和路由器兩種方案本身都在不斷完善，爭論到現(xiàn)在，再說誰更優(yōu)已三網(wǎng)融合 中 的 承載網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 探討 19 經(jīng)意義不大了。電信運(yùn)營商需要改進(jìn)原有網(wǎng)絡(luò)的 IP 化業(yè)務(wù)綜合承載能力，對各類業(yè)務(wù)提供區(qū)分等級的服務(wù)，對高等級業(yè)務(wù)提供電信級的高可靠性和安全性。 NGB 有線承載網(wǎng)總體架構(gòu) —— 骨干承載層：選擇DWDM 或 OTN 技術(shù)實(shí)現(xiàn)高帶寬傳輸；城域承載層：還沒有完全定義；接入承載層：選擇 EPON 或 CMTS 技術(shù)。 三網(wǎng)融合的承載網(wǎng)絡(luò) 在三網(wǎng)融合的需求推動(dòng)下，承載網(wǎng)將向 IP 化、智能化、更高帶寬的電信級多業(yè)務(wù)承 載網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。 （ 6） 1588v2 地面時(shí)間同步傳送能力。 Maintenance）及便利的網(wǎng)管能力，實(shí)現(xiàn)端到端業(yè)務(wù)配置及可視化管理（拓?fù)?、性能），快速定位故障? （ 3） 多級 QoS 部署能力：支持層次化 QoS 能力，區(qū)分不同業(yè)務(wù)優(yōu)先級。 （ 1） 多接口處理能力：支持 E FE/GE/10GE、 STMN 等各類接口接入及處理能力。通過 對全業(yè)務(wù)綜合承載來提高網(wǎng)絡(luò)承載效率，降低建網(wǎng)成本。同時(shí)，電信級的視頻業(yè)務(wù)對畫面的質(zhì)量要求也更高，其業(yè)務(wù)的中斷時(shí)間需小于 50～ 250ms,頻道切換時(shí)間需小于 1s,這就需要能夠快速進(jìn)行故障的定位、診斷以及排除，提供電信級的高 QoS 保障。與互聯(lián)網(wǎng)視頻業(yè)務(wù)不同的是， IPTV 等視頻業(yè)務(wù)的實(shí)施性要求很高。帶寬的需求量將迅速增加，視頻業(yè)務(wù)會(huì)消 耗比以往任何業(yè)務(wù)都要多的寬帶資源，尤其是大量用戶同時(shí)在線觀看時(shí)，其產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)流量將是驚人的。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可用性、延遲、抖動(dòng)和丟包率也對服務(wù)質(zhì)量提出了挑戰(zhàn)。承載網(wǎng)融合不存在太大的新的技術(shù)問題，最多是一些局部的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)思路調(diào)整或某些功能的添加，例如針對更多的廣播和多播業(yè)務(wù)?？梢哉f，新時(shí)代的 IP 網(wǎng)承擔(dān)了更多的責(zé)任，要求 IP 承載網(wǎng)能夠提供電信級的高可靠性和安全性。 早期的 IP 網(wǎng)絡(luò)主要承擔(dān)公眾互聯(lián)網(wǎng)的接入業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小， QoS、安全性要求較低，采用盡力而為的技術(shù)機(jī)制。 三網(wǎng)融合的技術(shù)基礎(chǔ)是 IP，最具潛力的業(yè)務(wù)是基于 IP 的視頻應(yīng)用。但是，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的投資回報(bào)率與語音業(yè)務(wù)的投資回報(bào)率存在較大區(qū)別， 語音業(yè)務(wù)的利潤與語音業(yè)務(wù)的話務(wù)量基本上是成正比的，但是當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量急劇提升時(shí)，其利潤提升的水平明顯低于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的增長。 三網(wǎng)融合對電信承載網(wǎng)總體要求可以歸結(jié)為 以下幾點(diǎn)。 進(jìn)入全業(yè)務(wù)時(shí)代，運(yùn)營商在 3G、 LTE、分組 L2/L3 VPN 專線、 NGN 以及 IPTV等業(yè)務(wù)上展開全面競爭，單一網(wǎng)絡(luò)承載建設(shè)模式，或多張承載網(wǎng)絡(luò)并存，已不能滿足運(yùn)營商 的發(fā)展需求。 伴隨著國家三網(wǎng)融合政策的不斷推動(dòng)，電信運(yùn)營商將成為能夠提供包括語音業(yè)務(wù)（包括固定和移動(dòng)）、寬帶業(yè)務(wù)和視頻等綜合多媒體通信業(yè)務(wù)的、真正意義上的全業(yè)務(wù)運(yùn)營商，同時(shí)全業(yè)務(wù)的運(yùn)營也將給傳統(tǒng)電信承載網(wǎng)絡(luò)帶來前所未有的挑戰(zhàn)。 PARETO 模型屬于重尾巴分布模型，其峰值和平均值相差很大，在幾倍到十幾倍之間，且不受統(tǒng)計(jì)時(shí)間尺度變化和接入用戶數(shù)量多少的影響，因而沒有流量控制的 IP 網(wǎng)絡(luò)總的效率是相當(dāng)?shù)偷摹?IP 網(wǎng)是一個(gè)無保證的盡力傳送的網(wǎng)絡(luò)，用戶到用戶的可靠數(shù)據(jù)傳輸是通過 TCP 協(xié)議來完成的，IP 協(xié)議不直接具有 QoS 和流量控制功能。 1997 年起由于吉比特線速路由交換機(jī)商品化成功， IP 網(wǎng)出現(xiàn)獨(dú)立發(fā)展的勢頭，由吉比特線速路由交換機(jī)和專線組成的骨干網(wǎng)的線速從早期的 ，逐步發(fā)展到 10Gbit/s、40Gbit/s，并繼續(xù)隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量的增長和技術(shù)演進(jìn)向 100Gbit/s 發(fā)展。 IP 網(wǎng)的發(fā)展早期依托于 公用通信網(wǎng)和專線網(wǎng)（ STM 體制） 建立骨干網(wǎng)，其數(shù)據(jù)速率為 56kbit/s～ 50Mbit/s。由早期主要是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連發(fā)展到能容納三網(wǎng)融合 中 的 承載網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 探討 16 話音通信和視頻通信的綜合 信息網(wǎng)絡(luò)。 IP 協(xié)議是開放系統(tǒng)互聯(lián)模型的第三層 —— 網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)互連，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和低層的軟硬件技術(shù)可相應(yīng)獨(dú)立、并行地發(fā)展。 IP 網(wǎng)是無連接的分組傳送網(wǎng)。 IP 網(wǎng)絡(luò)能容納和掩蔽不同網(wǎng)絡(luò)的硬件細(xì)節(jié)，是計(jì)算機(jī)獨(dú)立與物理網(wǎng)絡(luò)的具體連接而進(jìn)行工作，任何廠家生產(chǎn)的計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)，只要遵守 IP 協(xié)議就可以與因特網(wǎng)互聯(lián)互通。 IP 網(wǎng)絡(luò) IP（ Inter Protocol） 的意思是“網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)的協(xié)議”，是源于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連需要的一種異構(gòu)互連通信協(xié)議。 波分智能化也是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢，通過在 ROADM 節(jié)點(diǎn)引入 GMPLS 控制平面，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)部署、分配波長通路以適應(yīng)承載 IP 業(yè)務(wù)流量的需要。首先，采用 ROADM 可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的背靠背設(shè)備方式，節(jié)省了昂貴的電中繼費(fèi)用；其次， ROADM 節(jié)點(diǎn)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)客戶信號的直傳與本地業(yè)務(wù)的上下，還能組成自愈環(huán)對業(yè)務(wù)提供保護(hù)和恢復(fù)；此外，多維度的 ROADM 可實(shí)現(xiàn)更靈活的組網(wǎng)和業(yè)務(wù)調(diào)度，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸淖畛醯狞c(diǎn)到點(diǎn)逐步發(fā)展成環(huán)環(huán)相連再到網(wǎng)狀網(wǎng)。城域網(wǎng)的覆蓋范圍較小，對波分系統(tǒng)超長傳送的應(yīng)用需求不高，但這一新的應(yīng)用環(huán)境也對波分系統(tǒng)提出了一系列新的要求，如更低的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本、更豐富而靈活的組網(wǎng)能力、更可靠三網(wǎng)融合 中 的 承載網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 探討 15 的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制、更強(qiáng)大的多業(yè)務(wù)承載能力等。骨干網(wǎng)中采用 DWDM 技術(shù)，可以有效節(jié)約長途光纜使用數(shù)量，降低長距離傳送成本，目前主要以點(diǎn)到點(diǎn)和鏈型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為主。 長途 WDM 傳輸是最近數(shù)年來迅速發(fā)展的骨干網(wǎng)傳輸技術(shù)，用于連接陸地上主要城市和相鄰城域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電信 業(yè)務(wù)的大容量長距離傳送。在傳送網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，省際和省內(nèi)干線中現(xiàn)有 SDH 傳送網(wǎng)與 WDM 傳送網(wǎng)是業(yè)務(wù)與承載的關(guān)系， SDH 業(yè)務(wù)由 WDM 傳送網(wǎng)承載；在城域范圍內(nèi)， SDH/MSTP、 ASON 等傳送網(wǎng)與 WDM 傳送網(wǎng)可以互相獨(dú)立，也可以是業(yè)務(wù)與承載的關(guān)系。目前國內(nèi) 80*40Gbit/s()的 DWDM 系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的商用。 光 發(fā) 射 機(jī)光 發(fā) 射 機(jī)光 發(fā) 射 機(jī)光 發(fā) 射 機(jī)Λ1λNΛ2Λ 3光 接 收 機(jī)光 接 收 機(jī)光 接 收 機(jī)光 接 收 機(jī)λ1λNλ2λ 3光 放 大 器 圖 23 WDM 系統(tǒng)示意圖 WDM 又分為密集波 分復(fù)用（ DWDM， Dense Wavelength Division Multiplexing）和粗波分復(fù)用（