河北财政综合业务网关键技术的变迁(上篇)

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摘要：河北财政综合业务网是大型企业网络，是成熟技术应用的实际案例，所采用的全部关键技术均来自设备厂商，源自于业界的先进技术标准，透过对河北财政综合业务网络这十年的发展历程可以折射出计算机网络技术近年来的发展和变化。

关键词：企业网络；网络技术；财政

中图分类号：TP393.2 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 1-0000-02

The Key Technology Change of Hebei Financial Integrated Service Network (A)

Zhao Yundong

(Hebei Department of Finance Information Center,Shijiazhuang 050000,China)

Abstract:Hebei Financial Integrated Services Network is a large enterprise network,is a mature technology in the actual case,all the key technology used from the equipment manufacturer,from advanced technology in industry standards through comprehensive business network in Hebei this fiscal years of development can reflect the development of computer network technology and changes in recent years.

Keywords:Enterprise network;Network technology;Financial

一、建网初期的总体需求与关键技术

河北财政综合业务网始建于1999年，建设初期实现了省厅到地市局直接的广域网连接和局域网统一建设，广域网带宽在建设初期为2Mbps，财政综合业务网在设计和论证过程中就要求做到“三网融合”即“语音、数据、视频”合一，充分利用广域网带宽，实现多业务的统一传输。

H.320协议时国际电联（ITU-T）于1989年推出，到1999年无论是协议还是产品都已经很成熟了，河北财政综合业务网在1999年建设时省市之间选择了H.320视频会议系统。

当时虽然IP路由器发展已经比较成熟，已经逐渐成为企业网市场的主流，但由于采用的是H.320的视频会议系统，要求使用电路交换，而IP路由器底层实现都是依靠IP数据包，对于电路交换的透传还是没有办法的。当时经过多方考察和测试，最终采用了北电（NORTEL）公司的PASSPOR多业务交换方案。

如图1所示从大的分层结构上，可以分为三层：PASSPORT交换层，PASSPORT网络层，PASSPORT服务层。最底层可以选择帧交换或者ATM信元交换，交换层的上面，网络层最下面对应的是TRUNK部件，TRUNK之上是三类不同性质的应用部件：VNS（对应上层VR实现IP数据包的路由转发）；DPRS和PORS都可以提供虚电路服务，分别可以提供语音传输与路由和电路透传服务。

河北财政综合业务网使用帧交换的TRUNK链路，IP网络依靠VNS部件来实现，语音通过DPRS来实现，H.320视频会议使用的E1电路是通过PORS之上的BTDS部件来完成透传。

实现三网融合、统一传输并不是目的，更高的要求是不但能传，而且还要传输的好、传输的稳定、传输的有质量。在网络建设初期，长途传输带宽十分珍贵，初始带宽为省到地市2Mbps，要求实现在不宽的链路上既完成三网统一传输，还要能够提供很好的服务质量，保证对时延敏感的语音和视频应用不会受到IP突发流量的影响。

从图1中不难发现，北电PASSPORT系列多业务交换机由于底层转发采用帧交换方式，可以在上层直接适配不同类型的应用，IP业务、电话业务、电路透传业务是平级的，都是基于底层TRUNK来实现，这样以来通过对底层TRUNK的调度可以很方便的约束其上的三种应用，省到地市的2Mbps链路上，电话和H.320视频会议将会优先保证带宽，优先业务结束后，TRUNK上的带宽会自动释放出来供IP业务传输使用。

回顾河北财政综合业务网的发展，选择北电（NORTEL）的多业务平台是当时最佳的选择。成熟先进的技术是网络长期可靠运行的保证，后来河北财政综合业务网多年的运转也印证了这个道理，北电的PASSPORT系列产品有很多一直运行到了2010年。

河北财政综合业务网初期经过几年的建设，于2001年左右已经形成了省、市、县区纵向三级结构，省到地市4Mbps带宽，市县2Mbps带宽。如图2所示。

在省市财政局部署PASSPORT 6480/7480，成为广域网主干设备。将省市电话PBX，连接至PASSPORT，H.320视频会议连接至PASSPORT，IP数据网络连接也连接至PASSPORT，从而实现“三网融合”“统一传输”。

二、技术需求的变迁

建网初期我们要求实现单纯的“三网合一”统一传输，经过十年的发展技术需求有了很大的变化：

（一）随着越来越多的应用的开展，IP网络上的应用种类激增，原来我仅仅需要将语音和视频带宽保证起来，现在对不同应用之间的服务质量也提出了要求。

（二）十年时间也是互联网大发展的时期，互联网发展直接带来的就是基于IP的各种技术的蓬勃发展，everything Over IP已经成为可能，而且对于IP电话，高清视频会议等，使用IP技术更可以获得空前的灵活性。

（三）河北财政综合业务网从单纯的IP网向多业务承载网演进的趋势越来越明显，将来的业务将不会再分语音、视频、数据三种，而全部都是基于IP数据包的，语音、视频业务流将会与关键业务流、普通业务流并列被统一规划服务质量。

三、关键技术的发展

从2000年到今，IP和以太网技术有了爆炸式的发展，先是千兆以太网统一了局域网骨干市场，互联网的高速发展有进一步加速了IP技术的广泛应用，时至今日，可以说我们每天呼吸的空气都可以是“IP”的。

（一）IP QoS的技术发展

传统的IP网络所提供的是一种”尽力而为”的服务，对延迟，抖动，和丢包率等影响IP包性能的指标也缺乏保障措施。由于基于IP技术的互联网的飞速发展，使得IP网络成为目前最主要的组网技术。目前无论是企业网，电信网都将IP技术用作网络连接的主要方式。IP网络的服务质量问题是伴随着IP网络大规模发展而出现的。

IP QoS是指IP网络的一种能力，即在跨越多种底层网络技术（FR/ATM/Ethernet/SDH）的IP网络上，为特定的业务提供其所需要的服务。QoS包括多个方面的内容，如带宽、时延、抖动等，每种业务都对QoS有特定的要求，有些可能对其中的某些指标要求高一些，有些则可能对另外一些指标要求高些。

传统的IP网络是典型的分组转发，转发行为与数据包为基本单位，加上IP数据包的大小不定长度，这就为实现IP QoS带来了很大的障碍。为了实现IP QoS多年来业界一直在努力，从实现模型上划分主要分为三种：

1.Best-Effort service 尽力而为服务模型。

Best-Effort是一个单一的服务模型，也是最简单的服务模型。应用程序可以在任何时候 发出任意数量的报文，而且不需要事先获得批准，也不需要通知网络。对Best-Effort服务，网络尽最大的可能性来发送报文，但对时延、可靠性等性能不提供任何保证。Best-Effort服务是现在Internet的缺省服务模型，它通过先入先出 FIFO 队列来实现。

2.Integrated service 集成服务模型（IntServ/RSVP）。

IntServ其设计思想在Best Effort服务模式的基础上定义了一系列的扩展特性，根据业务的QoS需求进行网络资源预留，可以为每一个的网络连接提供基于应用的QoS，并且使用信令协议在网络中的每个路由器中创建和维护特定流的状态，以满足相应网络服务的需求，从而为业务数据流提供端到端的QoS保证。

3.Differentiated service 差分服务模型（Diffserv）。

如图3，1998年IETF（Internet工程任务组）了RFC 2474 (An Architecture for Differentiated Services)。差分服务模型（DiffServ）的基本思想是：在网络边界将数据流按QoS要求进行简单分类，不同的类在内部节点的每次转发中实现不同的转发特性。边界路由器主要完成复杂流分类、为分组打上DSCP标记、流量的接入速率监管、访问控制等动作。区域内部路由器只需要进行简单流分类，对BA实施流量控制。这样做就避免了IntServ模型中的基于每个流的复杂流分类和流控，从而使DS网络内部的转发操作可以得到PHB的实现。