扁平化实施方案和步骤的建议

针对固网软交换（NGN）扁平化实施方案和步骤的建议
（如何分阶段实施建议，分流方向、分流比例、分流的业务类型等方面的建议，对每个不同阶段扁平化不同业务类型的实施方案）

补充一下：扁平化的构建
以前服务提供商的网络采用的是依赖于接入层、边缘层和核心层的分层拓扑结构。这种拓扑结构通常很有必要，因为当时的路由器分布密度低，寿命期也只有两年。

尽管分层提供了一种模块化设计方法，但在接入点(PoP)中太多的特殊性占用了很大部分昂贵的PoP内网连接端口，挤占了可能承载产生收入的信息流的WAN端口，从而增加互连复杂性和代价，并导致维护、配置和运行方面的挑战。

图1显示了传统的分层PoP。服务提供商已经部署了冗余路由器来提高可用性。

在图1中，路由器根据他们所扮演的核心、汇聚和边缘设备的角色分别布置在各自的层内。通过增加额外路由器可以调整每个层的容量，其代价是增加了环绕各层的互联链路。每一层的路由器都具有某种专用的功能，因此管理这些路由器可能要求独特的配置和任务。

以这种方式增加设备可以提高弹性，但是冗余系统之间的交叉连接可能会减少产生收入的端口。分层架构越来越高的复杂性以及带宽密集、高性能应用的部署正在将这种传统的拓扑结构推向极限。

提供商需要在边缘网络中有效地提供一系列可赢利的IP业务，以增加ARPU值(单位用户的平均收入)。但由于配置和管理多个物理上新增的路由器来运行新业务所需的投资成本越来越高，因此对严格分层的PoP来说很难提高赢利能力。

为了处理客户服务等级协议并确保高的可用性，服务提供商通常利用多个PoP位置来构建巨大的网络。为了提供服务质量和性能等级以及保持网络的可维护性，简化的设计能够更方便地创建具有更高可用性和灵活性的弹性网络。由于PoP它们本身会趋于统一，因此整个骨干网络可得到简化。

利用那些接口类型最丰富(铜和光接口)的高密度、灵活路由器，服务提供商可以扁平化传统的多层网络拓扑(图2)，同时依靠产品和服务的差异化在市场中树立竞争优势。

边缘、汇聚和核心层整合后允许在网络中使用更少的路由器，对应地降低资金和运营开销。服务也更容易提供，因为需要配置的业务节点更少了。



图1：传统的层次化PoP



图2：扁平化的核心替代方案

PoP扁平化对路由器的要求

为建立扁平化的PoP架构，路由器最好具备以下一些功能：

1. 核心路由器中的IP业务功能

2. 丰富的接口类型

3. 密度和高可用性

4. 物理和逻辑上的可扩展性

5. 可维护性和可靠性

核心路由器中的边缘功能

一般来说，边缘和核心路由器的要求是不同的。核心IP/MPLS路由器倾向于扮演较简单的角色；主要考虑的是直接转发速度，而大多数服务创建和其它形式的网络智能都将来自网络边缘。

尽管核心路由器也牵涉到流量工程判决、解释QoS标记、基于过滤的转发1和很多其他流量处理功能，但多业务边缘路由器允许提供商将多种不同的ATM和帧中继网络统一到单个IP/MPLS基础架构之上，同时利用领先的IP业务产生新的收入。

必要功能包括业务的汇聚和分配。

这些边缘路由器需要支持配置各种第二层和第三层业务。它们也可能需要在MPLS网络上仿真ATM和帧中继业务，或者以太网业务。因此边缘路由器需要很多种接口类型，而且电路和中继接口都需要。

图3给出了服务提供商期望的边缘和核心功能的差异。



图3：路由器的边缘和核心功能

业务提供商和其他运营商越来越意识到，为了以可预测的方式扩展和构建他们的PoP设计，它们需要功能上的重叠。例如，IP边缘功能在表中是作为核心路由器的要求列出的，而QoS要求是核心和边缘路由器都需要的。

丰富的接口类型

为了进一步统一功能，关于边缘路由器只需要某类接口、核心路由器需要其他接口的旧规则必须重新加以修订。通常认为核心路由器只需要实现大的光接口，不需要高密度、低容量的接口。实际上，这种限制导致了核心路由器缺乏灵活性，并很快被淘汰。

密度和高可用性

带灵活接口的高密度路由器可以在不增加系统的情况下提高网络容量，因此可以减少设备数量，并使网络更加简单和稳定，降低了投入和运营成本。

更大的密度可以使单一系统具有更多的端口，从而有利于减少跳数，降低整个设备的延时。在更大的系统级密度条件下，服务提供商可以在不影响网络拓扑的情况下增加新的用户。

然而，只有在足够高弹性下，更大密度的这些好处才不会因为网络宕机而抵消。为避免灾难性的故障，以及满足服务等级要求，路由器必须消除单一的故障点。像分开控制和数据平面这样的系统级功能以及模块化操作软件可以通过隔离进程和流量来避免攻击。把包括管理在内的各个功能分配给不同的处理器可以使系统自己免遭攻击。

可扩展性

在统一PoP中的可扩展性问题仅是提供更高的密度，并在软件中支持边缘功能。这些功能通常比核心功能更复杂，在很多核心路由器中并未得到很好的支持。

跨平台共享-复用接口的能力提供了升级的灵活性，保护了初期投资。这是随着网络流量负载的增加允许可预测成本增长的一部分。

最后，有一种相对比较新的功能，称为逻辑路由，被提供商有效地用来扩展通常顺着互联网、VoIP或VPN流量这样的功能线的路由资源。

关于可扩展性的其他考虑包括：

纯升级路径：接口模块化

随着流量等级的提高，运营商需要能够在不中断网络服务的条件下对网络基础架构进行升级。扩展现有的路由器和复用接口可以大大降低升级PoP中的基础架构带来的影响。在升级运营商产品环境中的软硬件时需要不间断路由(NSR)在线软件升级(ISSU)功能，特别是在骨干网络中，因为这些网络环境要求提供电信级服务质量的网络可靠性和可用性。

虚拟化：逻辑路由器

逻辑路由允许服务提供商将单个物理路由器划分成多个逻辑路由器，其中每个逻辑路由器执行独立的路由任务。这样能确保向那些希望分开不同用户流量或流量类型的运营商提供安全性和完整性。逻辑路由的灵活性还能增强和调整他们网络的运作，使网络在不部署额外物理路由器的情况下就能提供不同的服务。

有了逻辑路由器后，服务提供商可以通过将网络层次统一到单个高度可用的路由器，或通过多机箱路由器调整中型到大型PoP中的业务提供，来更好地管理他们的设备投资计划。此外，通过更好的资产分配，改善网络边缘的增长管理模式以及降低物理网络拓扑的复杂性，逻辑路由器还可以减少运营开支。

答：
网络扁平化的概念：
以业务量为依据，打破行政区域，实现跨省汇聚，减少汇聚节点，减少汇聚层次；
在核心节点、汇接节点和边缘节点重叠的节点，内部简化为一个层次；
根据业务量，任何边缘节点可以直接连接核心节点，汇聚节点跨省直联。

      总体上上述所说的这个思路，但是同时允许特殊情况的出现，扁平化只是一个思路，不需要完全按照这个思路走，但是以这个思路为准则，进行网络的优化和规划，那只是一个目标网络模型。减少中间的层次，将网络更加简单化，将重合的汇聚层面压缩到同一平面。扁平化避免背靠背设备资源的浪费，但是从运维管理的角度出发，扁平化的概念较难推行，也是现在扁平化较难推行的原因。以城域网为例，原来的城域网一般分为核心、汇聚、接入三层，但是在CT提出的新的目标网络模型里，城域网将分为城域骨干和宽带接入两个大的层面。

        网络扁平化是针对原来各地的网络的层次结构不清晰带来的诸多问题的一个说法.扁平化就是简化接入层和汇聚层的物理层次,使得网络超着简单明晰的结构发展.这样随之迩来的问题就是结构简化以后,对网络的各个层次设备的高要求.想中国电信的路由式城域网就是一个好的思路:采用大二层的概念,统一作为接入层,而PE和BRAS担当起汇聚的作用
        网络扁平化是电信网络发展的必然趋势，整个网络建设模式从以前的各专业网分别建设向层次化转变，这也正是NGN网络的要求。NGN不仅包含下一代核心交换网Softswitch、下一代业务平台、下一代数据承载网、下一代移动网络、下一代Internet，也涵盖了下一代接入层网络、下一代光传送网等。其中，软交换是NGN网络的核心和中枢神经，下一代承载网是骨架,下一代业务平台是血肉，而下一代接入层网络则是支撑整个生命体的毛细血管。
　　随着IP技术的发展，通信网络逐渐面向全IP网络发展，将形成互操作的、融合的网络结构，这将使得企业节省大量的投资，控制成本和风险，对最终用户实现各种网络的漫游和业务接入。
　　2008年，All-Over-IP业务部署和推广将全面IP化。由于IP技术的广泛使用和Web2.0的兴起带来了一系列新的模式，未来，All-Over-IP将会是一个加速的过程。
　　全IP化是网络尤其是核心网演进的必然方向，无论是业务本身，还是语音、数据和多媒体的承载方式都将实现全IP。
　　All-Over-IP为业务水平化部署提供了基础，使得运营商能够以较低成本快速部署大量新业务、满足用户个性化需求，长尾现象在互联网业务和电信新业务上逐渐显现。未来将是“用户创造市场”的时代，在一个大的运营平台上，众多用户相互交流和沟通，而就在这个过程当中，彼此间产生需求，进而形成市场。基于移动互联网与互联网强强联合的技术支持，每个用户都可以随时随地创造出自己的精彩内容，如手机拍摄到的图像、视频，互联网上的Blog、TAG、SNS、RSS、wiki，这就促成了内容的多样性、丰富性。许多用户在创造内容的同时，也会提出一些个性化的需求。为了满足这些需求，必然会实现信息或资源的流通、更新和交换。由于大多数用户不是单线式对接，而是多点式交流，所以他们之间又构成了一个庞大的关系网，通过这个关系网形成的市场也必将是一个巨大的产业链。用户创造内容的同时，也就创造了市场。
　　随着All-Over-IP技术的成熟，内容应用不断丰富，个性化的需求使得用户占据主导地位，用户既创造内容，也进一步创造市场。
　　All-Over-IP带来的不仅仅是技术层面的变革，更重要的是业务模式以及由此带来的商业模式的变化。All-Over-IP客观上为传统的电信产业链进一步演变为TIME生态系统奠定了技术基础，为传统的内容提供商(CP/SP)、娱乐产业的融入创造了有利条件，从而可以激发新型增值业务的开发和推广。此外，All-Over-IP客观上激发了新的业务模式，相应也会催生新的商业模式(盈利模式)，由多方业务提供以及广泛分成的模式孕育其中。
　　例如，当前中国运营商纷纷为即将到来的3G网络设计和部署IP承载网。这些IP网络，将作为3G或者NGN的承载层面，是开展通信业务必不可少的一环，是未来通信业继续发展的基础设施。现代通信网络的发展，是由业务需求和市场需求来决定的，而不是技术的发展。3G系统对IP承载网络的要求，也是由其业务需求来决定的。根据统计，在中国，数据通信的业务收入在整个通信业务收入中所占的比重不超过10%，显然，目前真正创收的是话音业务，这是通信业里路人皆知的真理。即使在经济发达的欧洲，在已经开通3G业务的国家里，话音业务占比仍然高达85%。因此，可以相信，未来5年的3G业务应该是这样一种格局：以话音业务为主导，数据业务迅速发展。不管是3G的无线网络，还是IP承载网络的设计，都必须考虑这个因素。根据目前网络发展的扁平化趋势，未来的IP承载网应该尽量减少网络层次。针对中国的实际情况以及3G节点部署的特点，一般来说有两种做法：一、国家网扁平化到地市；二、省网扁平化到地市所有节点。这两种结构对于准备大规模发展3G业务的运营商来说，总体上都是符合简单高效原则的。

以前的NGN组网中可能存在多个网络设备互相交叉的情况，后期的组网中基本都是固定的模式，即一个原则，在保证业务的同时，减少网路中级联和互联的数量。