基于NGN背景的IP承载网构建研究

重庆海事局通信信息中心 秦少臻



基于NGN背景的IP承载网构建研究

重庆海事局通信信息中心 秦少臻

【摘要】下一代网络能够为广大通信用户提供优质的语音、视频以及数据传输服务，因而其在IP网络的承载力上也有了更高的要求，为保证NGN网络能够为客户提供良好的网络通信环境，必须要构建基于NGN基础之上的IP承载网络。

【关键词】下一代网络；IP承载网络；构建研究

前言

下一代网络NGN作为一种集语音通讯、视频传输以及数据资料上传下载于一体的新型网络，其也必将是今后网络建设一种必然发展趋势，不仅是对于客户需求的满足，同时也是现代通信网络发展的一种内在需要。自高清视频普及以来，与之相关的一系列技术也在研发中获得了发展，这也表明了视频业务所代表的市场群体是相当庞大的，通信网络将会把视频业务的发展作为其今后发展的主要方向。面对宽带业务以及其它智能终端的普及深入，作为通信业务主要承载体的IP网络也迎来了更为艰巨的挑战，为能够适应新环境下的新要求，减少因差异性而导致的客户不满意度，必须要建立基于NGN之上的新型IP网络并在实践中不断完善，使之能够更好地适应客户与市场的需要。

一、下一代网络对于IP网络的承载要求

下一代网络NGN对于IP网络的承载要求基本上在三个方面，分别是QoS的保证能力、技术保障以及安全保障，在构建基于NGN的新型IP承载网络时必须要确保满足这三点要求。

1.QoS的能力保证

QoS能力也被称之为服务质量的能力，这种质量上的保证主要包括数据的可用性服务、信息传递的延时性、数据抖动与丢包情况以及切换响应的时间等等。由于现阶段的视频业务基本上都是采用的运动图像的压缩转码技术，如果在对图像进行解码时，出现了较大的延时，则会导致用户在操作时响应较慢，进而使得各帧之间的数据缺乏参考，产生严重的丢包情况，一部分数据的丢失将会影响到后续的全部数据，进而导致图像呈现马赛克状态。就通信行业的实际情况而言，其承载网络的单向延时应当小于40毫秒，丢包率控制在0.1%以内，抖动的时间也应当小于十毫秒，只有这样才能确保其网络信息传输的顺畅。

2.技术保障

正是由于承载网络在繁杂数据的传输上需要确保其及时性以及准确性，因而对于技术上的要求也相当高，基于NGN的承载网络为了能够满足数据的传输要求必须要建立在高端信息技术的保障之下，并且在出现故障时要保证其能够在短时间之内完成切换，以免传输受到影响，若要实现这一点则必须要建立完善的故障感知机制以及故障检测机制，当发生故障时可以做到在毫秒级的反应时间进行故障的快速感知和检测，并将故障感知同备份模块做到实时联动，将业务中发生故障的部分进行快速切换，并以备份的模块代为转发，直到系统中的错误被解决后方可将其恢复至原先的正常模块，从而维持系统的稳定［1］。

3.安全保障

这里的安全保障指的是IP承载网络在进行其业务时能够与其他业务互相隔离，使其彼此之间免受影响，并且要具备较高的防入侵能力，对于网络当中的各种常见侵入等要做到有效的防御。安全保障作为构建基于NGN的IP网络关键要求，不要确保其具备一定的容灾能力，对于各种灾害要有一定的抵抗力和容纳力，避免因受灾害或者是入侵的影响而导致数据的损毁或者是丢失，以至于造成不可挽回的损失。

二、承载NGN的新型IP网络构建

新型IP网络的构建应当基于原先网络的基础上，并符合QoS保证、技术保障以及安全保障这三项要求，进而确保其网络的构建既符合信息时代的要求，同时也能够拥有良好的客户体验效果。

1.关于QoS能力保证及其构建措施

在实际的网络供应中不同等级的业务对于网络等级的要求也各自相异，对于QoS的指标要求越高的数据传输业务其对于网络稳定性的要求也就越高，正是由于这种高要求的出现，使得新型IP网络在作为NGN的承载网络时必须要确保其QoS的质量。在新型IP网络的边缘对各种业务进行分类并一一做好相应的标记，之后则是依据其标记的种类执行相应的QoS措施，具体的包括流量监管以及数据上传与下载等，在其内部的核心处则是进行简单的分类以及队列调查等。这里所提到的分类指的是依据数据中的报文信息去定义相应的匹配规则，进而实现对于该类数据的分类，通过制定不同的匹配规则以及相应的处理措施进而实施相应的策略。而标记则是对于报文种类进行标记，依据其信息特征，对其进行相应的标注，包括优先级以及将VLAN的报文进行8021P域的设置［2］。

2.关于技术保障

由于新型的IP网络承载NGN中相当多的重要业务，因而必须要确保其技术的可靠性，使其能够做到对于网络通信中各种异常情况以及故障情况的迅速感知与检测，并在短时间之内启动其备用模块进行其业务的切换和代为转发，这对于其网络传输而言是十分重要的一项技术支持。实际上新型的IP网络在其技术的可靠性上应当具备多方面全面化的能力，包括其故障的快速感知与检测以及数据流量保护等等。

2.1故障感知

首先是故障检测与感知方面，当通信网络出现数据传输的异常或者是故障情况时，应当确保在最短时间之内实现对于故障的感知，以降低故障检测的时间以及业务的受影响时间。就现阶段而言其技术代表便是BFD技术，这种技术同路由协议中所含有的邻居检测有着一定的相似性，即通过对系统之间的会话进行监测以实现对于其周期性文件的报文检测，如果在某一系统中存在长时间未能收到来自于另一端的报文检测时便可以判定该系统中数据上传与下载的某一程序出现了故障，以此实现对于故障的快速感知。BFD技术能够在路由协议获得感知之前便可完成对于故障的检测，通过对备用的模块设定好相应的联动程序，当检测出其故障时便会迅速切换至故障线路所对应的备用线路进行模块转换，以使业务能够持续稳定的进行。

2.2流量保护

在流量保护中比较常用的便是FRR技术，该技术可以保障故障处至路由收敛前的一段时期之内流量不会出现中断的情况。实际上这一技术主要是借助了备份的方式将所用的流量进行切换，并由预先设定的备用程序代为转发从而保证了流量在上传和下载时不会出现停断，从而实现对于流量的保护。以IPFRR为例，这种保护模式通过预先设定备份网络路径，当其主线路被检测出故障时可以迅速切换至备用线路，并由备用线路代为转发其预先备份的数据，而当主网络恢复正常时其流量便由原先的备份网络切换至主路径，FRR便完成了其流量保护的任务。

3.网络安全防御

承载NGN的新型IP网络在网络安全上基本采用MPLS VPN的组网作为其防御方式，借助于标签转发技术以避免数据的回放，并且借助VPN技术将业务进行隔离保护，避免其受到外界的干扰和影响，使得不同网络在应用时也可以享受到安全保护，使整个网络更加可靠。其管理平台对管理端源IP进行限制，对于不受信任的IP登录予以阻止。对于登录状态不安全的IP仅允许其以SSHv2的方式登陆。在网络管理方面，为了能够有效阻止非法网管的侵入，一般会采用SNMPv3，同时加强口令的加密。网元设备开启防DDo S、ARP及IP/ICMP攻击等功能，保证网元安全，通过设置 URPF、CPU-CAR、应用层联动及攻击溯源/告警等功能保证网络及网元的安全［3］。

三、总结

基于下一代网络NGN的新型IP承载网络，在构建时需要特别注意对于QoS技术的利用，实现对于业务的细化优化，而快速切入则可以保证数据传输的可靠与稳定，而VPN以及安全技术的加强也可以使NGN在业务处理上更加具有安全性。这一系列技术的应用将极大地促进NGN时代的建立，并在实践获得更多新技术的支持，从而不断完善其网络体系。

参考文献

［1］吴吉义，李文娟，黄剑平，章剑林，陈德人.移动互联网研究综述［J］.中国科学：信息科学，2015（1）：45-69.

［2］刘宁，姜忠正.NGN时代IP承载网的构建［J］.科技资讯，2012（17）：24.

［3］冯德强，梁静.浅谈NGN时代IP承载网的构建［J］.电信网技术，2014（9）：47-50.