质量保证主要采用适度轻载、区分服务(DiffServ)和流量工程(TE)相结合实现。参照国际运营商和研究机构对互联网流量实时检测结果，互联网流量模型特征符合泊松分布。中国电信广州研究院采用此模型对CN2网络采用的核心路由器进行测试，在路由器开启DiffServ后，得出如下结果：关键业务和普通业务分别为总带宽10%、150%(总带宽利用率100%)的情况下：关键业务0丢包，抖动60 ?滋s左右，普通业务丢包0.3%左右，抖动1.2 ms左右。由此可见，采用新一代高端路由器，即使在重载和拥塞情况下高等级业务的质量也完全可以保证。采用QoS在保证业务质量的同时可以提高网络的资源使用效率。目前国外大多数IP网络建设比较早，没有部署QoS机制，一般采用轻载方式保证质量。随着QoS技术的进步，理论上网络有可能在较重负载下运行，将会有效地提高网络的利用率。在DiffServ架构中，调度算法、队列数量、缓存大小和丢包策略决定设备每跳的行为(PHB)。一般要求每个物理端口支持100 ms的数据缓存能力，每个业务逻辑端口大于8个队列和8个严格优先等级，支持基于加权随机早期侦测(WRED)的丢包策略，边缘业务路由器的发展趋势是具备丰富的业务支持、处理和升级能力以及层次化的队列调度机制等。
网络质量控制是网络控制的重要组成部分，是在轻载网络上如何实现网络层差分业务的关键。下一代互联网应该具备针对不同包类型、应用类型和业务类型，实现可人为配置的丢包比例和丢包方式、包乱序控制和包延时控制。这样才能真正实现可控的差分服务，同时打击非法应用和非法运营。
QoS业务管理是部署QoS业务的难点，目前缺少成熟的管理系统。近期可行的QoS管理方案是采用OPENET进行离线的QoS参数计算和网络仿真、参数在线配置、实际运行参数的采集和统计分析，然后根据统计分析的结果周期性调整网络QoS参数。自动的、批量的参数配置需要等待NETCONF技术基本成熟后才能可靠进行。
QoS业务盗用是用户自行修改QoS等级标记享受高等级的服务质量，甚至利用高等级流量实施安全攻击，所以QoS业务防盗成为采用QoS后面临的问题。根据物理端口完成业务分类和等级标识是最安全和可信的，如最高等级的业务必须基于物理端口完成QoS业务标记，其次在业务接入控制点设备上进行业务等级的审查和重标识。在DSL论坛TR-059架构中，规定了用户设备(CPE)负责业务上行QoS分类、标记和控制功能，而宽带接入远程服务(BRAS)负责业务下行QoS功能和CPE业务上行QoS的确认检查。
4 中国电信CN2的总体设计思路
CN2项目是中国电信着力为下一代网络与业务打造的业务承载平台，其主要设计思路是充分利用现有的比较成熟的最新技术搭建一个可扩展、高可用、具备一定QoS和安全性的融合的业务承载平台。在网络架构上分为2个网络功能层面和4个网络结构层面。2个功能层分别是高速转发层和业务提供层，前者称为骨干网络，后者称为业务提供网络。4个结构层指核心层、汇聚层、边缘层和业务接入层。
CN2的基本建网特点是大容量和轻载运行，核心层采用MPLS FRR，全网采用快速路由收敛，以硬件线速转发方式支持IPv6，具备差分服务、组播、有保证的MPLS VPN、协议平稳重起、BFD功能以及简化的业务开放策略等等。
在CN2的具体网络设计上有很多突破之处。例如在物理拓扑设计思路上在保持网络层次化的同时，尽量简化网络结构，打破行政区限制，减少设备和节点数量，减少端到端的路由跳数，保证网络的可管理性。同时在业务量较小的地市，不设置节点，就近合并城域网，从而控制网络规模，简化网络结构。
在路由设计上采用扁平化思路。IGP采用简单高效成熟的IS-IS协议，所有路由器在同一IS-IS 二层平面内，充分利用多等价路径负载分担技术，按照单平面设计路由。BGP采用BGP-4协议和一级路由反射器(RR)结构；利用一些设计技巧，实现IBGP和EBGP在多等价路径情况下的负载分担，实现IGP和BGP的完美配合。
CN2的核心技术是IP/MPLS。在IP层面，实现平均小于500 ms的快速路由收敛、8条等价路径负载分担、IGP/BGP的协议平稳重起、全网组播，具备平稳升级到IPv6的能力；初期采用负载不超过50%的轻载方式、全网部署DiffServ技术来实现8个类别的QoS业务，QoS技术不但只是用来区分不同业务的质量，而且也是实现网络资源分配的关键技术；在MPLS层面，核心节点之间50条链路部署了FRR，实现50 ms的保护切换；CN2可以提供全网MPLS 二层/三层VPN业务；在所有接入链路端口上部署反向转发查找(uRPF)和安全控制列表(ACL)等安全控制功能，结合科学的地址规划和控制路由信息分发，在网络边缘构建一个安全的屏障。
CN2建成后，共有600多台路由器，覆盖约200个城市，骨干网总交换容量双向达到152 Tb/s，边缘业务提供网的交换容量64 Tb/s，可以大体满足2010年左右的业务容量要求。
CN2还配套建设了网络管理系统，采用全网集中管理的思路，重点建设VPN业务、QoS业务、网络安全和大客户业务相关的业务管理系统。
除了技术措施外，业务策略的设计也很关键，按照目前的技术水平，不能指望一个高质量的网络对所有业务和所有用户都开放，那将是十分复杂被动的局面。因而，CN2网络将采用尽量简单的业务策略，初期主要开放4类重要业务，即承载有质量保证的企业互连和大客户接入、3G中继、软交换中继以及重要的互联星空(Vnet)业务。而中国电信现有的ChinaNet互联网将主要作为普通互联网业务的承载网络，两张网络将长期并存和相互补充，共同承载中国电信的IP业务。
简言之，CN2的建设将为中国电信下一代网的发展奠定一个统一的有较高质量保证的业务承载平台，其自身也将构成下一代网的一部分。有理由相信，这一网络的建设将在很大程度上促进中国下一代网络技术业务的全面展开和向融合网络的演进步伐。
作者简介：
韦乐平，现任国家“863”计划信息技术领域专家委员会委员，信息产业部通信科学技术委员会副主任，中国通信学会常务理事兼信息通信网络委员会主任，中国电信集团公司总工程师兼北京研究院院长，已发表100余篇论文和8本著作。
徐建锋，华南理工大学毕业，通信与电子系统工学硕士，通过CCIE资格认证。现任中国电信集团科技委员会委员兼数据组副组长，中国电信股份有限公司广州研究院数据网络部副部长。 |
