全IP網絡面對的問題(07-100)

　　傳統電話網絡運營商面對適應全IP網絡的最大問題是IP 不是為流技術(如語音和數據)設計的。服務質量(QoS)算法加到原IP協議的頂端，給予承載語音或視頻的某些分組優先于數據，使數據不能在特定的時間到達。等待時間和等待時間的變化也需要在話音鏈路中處理，以防回聲和延遲受干擾的VoIP系統。

　　多點傳播IGPM(因特網用戶級管理協議)原來設計為視頻傳遞協議，所以，用于控制IPTV應用時存在幾個問題。首先，很多網絡器件不具備所需的性能(即發送率)，而需要替換或更新。其次，協議本身包括一個固有的連接，在改變多點傳播組時，經過延遲，這對于TV業務意味著在改變節目時有一個滯后。在廣播TV上“頻道對抗”觀看是不可能的。通過附標或菜單驅動用戶控制。

　　對于不同的業務，也存在不同的優先級。例如，在一個視頻流中丟掉一個分組可能不是太重要。但是，在低帶寬話音呼叫中這是關鍵性的問題，因為數據相當大的部分被丟失。對于高分辨率視頻就顯得更重要，丟失分組會影響圖像質量。而數據率提高10倍，網絡上承載的負載多10倍，使丟失分組的機會多10倍。

　　不僅如此，IP也是一種固有的“最盡力”(‘best effort’)技術，換句話說，若一個分組不能通過，則發送一個新的分組替代它。這樣做不僅僅會導致延遲，還會產生兩個附加的分組:一個報告丟失，另一個替換。如不能仔細處理這種情況，這種開銷可能使網絡帶寬陷入困難。網絡運行在太大壓力下，不是一種可行的選擇。

　　網絡運行商追求實現全IP網絡遇到的第二個大問題是，老的網絡設備不適合處理每秒百萬分組。在網絡中經常更新路由器，最終會達到其硬件的限制，而成為系統的瓶頸。因為IP分組到路由是通過最直的路徑，所以，在關鍵路徑中造成路由器出問題，而放慢整個網絡運行速度。

　　測試設備可幫助運營商處理這種問題。仿真網絡中的路由器和不同類型分組仿真其性能，運營商可以及時在任何單點發現如何達到最佳數據流。

　　但是，網絡正在不斷地演變，IP運行要跨接很多其他網絡技術，如SDH和ATM。測試程序和測試設備必須適應這些變化。另外，運營商可以增加多分SDH或ATM業務來處理更大載荷是有限的。

　　IP QoS

　　全IP網絡在用戶所感受的質量方面提出非常特別的問題。總之，用戶感受丟失分組如同電話掉線，不好的話音質量和視頻質量以及服務緩慢。

　　關鍵問題是測量。當分組通過不同的路由時，如何測量網絡等待時間，保證網絡正在支持QoS優先吞吐量。

　　此問題的原因是測試設備設置采樣網絡業務的方法。運營商通常在1S間隔采樣網絡業務。這種網絡監控方法，在現有網絡技術中已用了很多年。

　　然而，用本地IP網絡，其網絡業務根據承載分組的類型和方法會有顯著的波動，而用1S采樣時，網絡展示4/~5Mbit/s平均數據率。在20ms采樣，同樣的網絡可展示20~30Mbit/s平均數據率。在1ms采樣，同樣的網絡可展示的業務脈沖串的峰值為100Mbit/s。

　　這些業務脈沖串隨著分組在路由器中緩沖，會影響網絡等待時間，并造成瓶頸，放慢整個網絡的速度。

　　帶寬問題

　　帶寬問題是網絡結構固有的。隨著承載的數據越來越多，不同的網絡運營商采用不同的方法來滿足對帶寬的更高要求，這對于測試和監控網絡造成很大的問題。理論上Gigabit Ethernet將構成接入網絡的基干，但這些鏈路必須集合進更快的管道。現在，這些架構管道運行在10Gbit/s鏈路，但視頻的需要驅動使更新這些鏈路達到40Gbit/s。

　　在接入網絡中，仍然存在問題，如老的E1鏈路運行PDH仍然非常流行，并正在承載IP業務。這必須集合在一起并變換到本地IP業務，這樣做是復雜的并耗時，可能引起等待時間問題。