IP承载网技术发展趋势

4．2 IP QoS技术发展趋势

尽管现有QoS技术能够在一定程度上解决网络服务质量问题，但在具体实施过程中依然存在问题，不符合传统电信网的运营模式：
（1）无法进行基于流的呼叫控制。对于话音等传统电信业务，当网络资源不足时无法拒绝访问，只能降低业务的QoS，不符合用户原有的使用习惯。

（2）IP承载层与业务之间没有通信，只能通过IP层能够感知的属性（如IP五元组）实施QoS策略，在某些情况下无法满足业务的需求。比如，对于基于IMS的IP电话和MSN的话音聊天，其媒体流都是端到端的RTP报文，通过IP五元组是无法进行区分以实施不同的QoS策略的。

为了在下一代网络中解决这些问题，ITU-T提出了资源访问控制功能（RACF）模型参考模型（见图3）。在该参考模型中引入了资源控制功能（RACF），增强了承载控制功能。其中：

（1）RACF包含两类资源和访问控制功能实体：PD-FE（策略决策功能）和TRC-FE（传输资源控制功能）。

（2）TRC-FE保存和维护网络拓扑信息、网络和网元资源可用性信息，并从NACF获得接入网传输定购信息；PD-FE是网络资源和访问控制的最终决策点，它根据SCF发来的请求，从TRC-FE获得网络资源信息和传输层的定购信息，根据一定的规则形成策略，通过Rw接口控制PE-FE，对流经PE-FE的所有媒体流进行访问控制、资源分配和预留、地址翻译等。

5 网络可用性技术发展现状和趋势

电信网络要求长时间不中断提供服务，这是与互联网的主要差别，因此网络可用性对于IP承载电信业务至关重要。
网络可用度的定义可以用如下公式表示：，其中：MTBF表示平均无故障时间，MTTR表示平均故障修复时间。

我们可以发现，通过延长MTBF或降低MTTR可以提高网络可用度。延长MTBF受设备制造工艺、传输线路质量、计划作业等因素影响，难以控制；降低MTTR可以通过设置冗余设备、链路，快速检测到故障，并快速进行倒换来实现，目前业界提高网络可用性也主要采取这种措施。

5．1 IP高可用性技术发展现状

目前，主要的高可用性技术包括IGP快速收敛、TEFRR、虚拟冗余路由器协议（VRRP）和不间断转发技术。

（1）IGP快速收敛

IP网络能够通过路由协议实现自动路由，具有很高的可用性，但普通的IGP协议收敛时间根据网络规模等一般都是在10s级别以上，显然不能满足电信级网络的要求。

IGP快速收敛引进了大量的新技术，包括增量SP计算(i-SPF)，局部路由计算(PRC)等。IGP路由协议引进了大量的快速收敛，快速检测技术大大的提高了路由的收敛速度，收敛时间一般可以达到1～2s左右（不同的网络规模，收敛时间有差异），基本上可以满足数据电信级承载网要求。

（2）TE FRR

TE FRR是一种基于TE的LSP保护技术，可以提供基于链路和节点的保护，使用一条备份隧道保护

被保护节点和链路。

TE FRR是一种局部和物理拓扑相结合的保护技术，因此和业务是不相关的。对于一些容易出故障的接点，或是出故障影响范围比较大的链路或节点提供50ms内的保护切换。

由于TE技术存在扩展性问题，在大规模网络上不建议全网部署，适合在对业务影响最大的网络核心层部署。

（3）虚拟冗余路由器协议（VRRP）

VRRP协议将系统中多台路由器组成VRRP组，该组中拥有一个虚拟默认网关地址。但在任何时刻，一个组内只有控制虚拟网关地址的路由器是活动路由器（Master），由它来转发数据包。如果活动路由器发生了故障，它将选择一个优先权最高的冗余备份路由器（Backup）来替代活动路由器。由于网络内的终端配置了VRRP虚拟网关地址，发生故障时，虚拟路由器没有改变，主机仍然保持连接，网络将不会受到单点故障的影响，这样就较好地解决了网络中路由器切换的问题。VRRP协议适合在业务系统接入时采用。

（4）不间断转发技术

不间断转发技术包括NSF（不间断转发）、NSR（不间断路由）和GR（温柔重启），这些技术保证在设备主控板发生故障时能够保持正常转发数据报文。
（1）NSF技术在主控板发生故障时不更新线卡上的转发表，保证数据报能够继续正常转发。该技术为设备内部实现，不涉及协议扩展。

（2）NSR技术要求主控板1+1冗余，正常工作时，主用板卡将路由信息和状态信息同步给备用板卡，当主用板卡故障时，备用板卡快速接管路由工作，保证数据报文转发不受影响。该技术为设备内部实现，不涉及协议扩展。

（3）GR技术是路由器与邻居之间路由协议的扩展，当某路由器主控板故障时，通知邻居路由器，保持数据报文的正常转发，当故障路由器恢复后通知邻居路由器，依靠邻居路由器重新取得路由信息。

5．2 IP高可用性技术发展趋势

IP高可用性技术有赖于对链路、节点故障的快速检测，目前这方面技术正在发展过程中。

（1）MPLS OAM技术

MPLS OAM是针对单条LSP的连通性检测。其基本原理是在源端节点周期性发送OAM连通性检测报文(CV/FFD)，在宿端节点周期性检测。当宿端检测到缺陷后通过绑定的反向通道发送BDI报文通知LSP的源节点，完成保护倒换。

（2）双向转发检测（BFD）

从本质上讲，BFD是一种高速的独立HELLO协议。BFD能够与相邻系统建立对等关系，之后，每个系统以协商的速率监测来自其他系统的BFD速率。监测速率能够以毫秒级增量设定。当对等系统没有接到预先设定数量的数据包时，它推断BFD保护的软件或硬件基础设施发生故障，不管基础设施是标记交换路径、其他类型的隧道还是交换以太网络。

BFD部署在路由器和其他系统的控制平面上，BFD检测到的网络故障可以由转发平面恢复（例如在MPLS快速重启路由中）或由控制平面恢复（例如当BFD用于加快路由协议运行速度时）。