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IPv6全业务的经营助力广电宽带网络升级改造

2018-07-28 23:44:50| 发布者: admin| 查看: 2467

引言
2011年2月,国际互联网名称和编号分配公司(ICANN)将最后一批IPv4 地址分配完毕。自此,为满足互联网、移动互联网、物联网等新兴业务快速发展的需求,全球电信及信息服务运营商均面临如何延缓IPv4地址使用,及向IPv6演进的重大课题。从IPv4向IPv6过渡是信息网络演进升级的必然趋势,技术创新发展的重大契机,也是网络安全能力强化的迫切需要;2017年11月26日,中共中央办公厅和国务院办公厅印发《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,要求用5到10年时间,形成下一代互联网自主技术体系和产业生态,建成全球最大规模的IPv6商业应用网络,实现下一代互联网在经济社会各领域深度融合应用,成为全球下一代互联网发展的重要主导力量。

本文旨在IPv4紧缺、IPv6演进迫切的大环境背景下,从IPv6演进和全业务运营两个维度,对全国有线电视网络互联互通平台骨干网、业务系统、终端,以及省网、城域网、接入网的演进与业务支撑方案进行研究,提出广电网络IPv6演进的路标建议和全业务运营的策略思路,以推动广电宽带网络的改造升级。
1 广电网络演进升级的紧迫性与诉求
1. 信息网络技术演进倒逼网络改造升级和全业务经营

当前,信息网络技术与应用发展演进的驱动因子包括两个方面:

一是技术创新驱动,信息技术不断迭代更新,固定网络通信正经历由铜缆向光纤的演进,每用户接入速率向1Gbps甚至10Gbps演进;同时,移动网络通信正处于4G LTE网络规模商用的平台期,并开始进入5G NR周期,这都将是建设兼具宣传文化与综合信息服务特色新型网络的重要技术基石。

二是业务需求驱动,业务需求倒逼网络演进,增量带动存量升级;为推进“智慧广电”和业务服务升级转型,需要广电网络全面应用云计算、大数据、人工智能等热点技术,深度结合移动互联网、物联网、工业互联网等领域和垂直行业应用的特性,做优做强TV大屏和广电宽带业务服务。

2. 广电网络IPv6升级演进的内生诉求强

广电网络IPv4地址资源基础薄弱,为保障基础业务开展,不可避免的需要规模化使用IPv4 私网地址。这样操作,一方面虽暂时缓解了矛盾,但网络复杂度大幅增加,地址溯源等网络安全问题凸显;另一方面,全国广电网络行业目前没有统一的IPv4私网地址规划,各地网络公司以IPv4私网地址各自发展业务,跨地域的地址空间重叠问题普遍存在,省际业务互联互通难以部署。

伴随着各地广电宽带、智慧广电、专线专网、物联网等增量业务的快速增长,以及全国有线电视网络统一规划、统一建设、统一运营等现实诉求,全行业急需向IPv6演进。2018年初,中国广播电视网络有限公司代表全行业向CNNIC申请获批IPv6/21地址段,广电网络行业迈入了IPv6升级演进的快车道。
2 IPv6升级改造范围及过渡技术分析
1. 广电网络IPv6升级改造范围

广电网络IPv6演进升级涉及内容/应用、平台、网络、终端等全产业链(图1)。需要全行业联合,依托互联互通平台项目建设,实施端到端改造升级。

各环节对IPv6的支持需求如表1所示。

2. IPv6过渡技术分析

IPv6过渡技术主要分为双栈、隧道、翻译三大类。

双栈是同时启用IPv4和IPv6协议栈,同时支持两种通信的技术(图2)。双栈成熟可靠、升级风险低,但却无法从根本上解决IPv4地址资源短缺的问题。

隧道是在由一种协议(如IPv4) 组成的网络中传送另一种协议(如IPv6) 数据包的技术,主要包括6RD、DS-LITE、L2TP、6PE、6VPE等(图3)。适合在IPv6演进的初期或中后期,为用户提供跨越网络孤岛的业务访问服务,网络复杂度相对增加。

翻译解决的是两种协议互访/互通的问题,但网络层的翻译需要应用层翻译的配合,以保障应用服务的平滑过渡(图4)。
3 广电网络IPv6演进策略及实施方案建议
1. 演进原则

一是稳定性,保证现有业务的稳定及延续性,避免对现有业务造成较大冲击。

二是标准化,标准研究、实验验证、产业推广相结合,有序推进。

三是统筹实施,统筹规划、局部试点、全国推广。

四是协同推进,紧密保持与整个产业链一致,协同推进。

五是业务跟进,同步制定业务演进策略,包括IPv4公/私网地址分配、市场方案等。

2. 演进策略

一是网络改造先行。规模实施网络及终端层面升级改造,先局部开放业务试点,逐步推广全国。其中,骨干网层面,广电宽带数据网划分A、B两个平面,B平面快速部署IPv6双栈、NAT44及多种过渡技术,加快与电信运营商的骨干IPv6互联互通;省网及城域网层面,网络设备符合条件的节点,优先开启双栈,试点为用户分配IPv6地址;接入网层面:原则上透传IPv6 报文,不做现网规模改造。

二是业务同步规划。全国统筹IPv6地址使用规划,确定各类业务的IPv6应用路线图与规范。其中,增量业务优先使用IPv6地址,包括智慧广电、广电宽带类以及需在全国范围互联互通的业务等;存量业务安排在第二步实施,保障安全播出。

三是站位行业,统筹布局IPv6基础支撑系统。包括,全国统筹部署中央、省等多级分布式DNS 系统,行业内统一寻址,保障网络安全;CDN、Cache系统与DNS联动,优先推送IPv6内容,实现面向用户的精准服务,促进业务IPv6 转化;实施BOSS系统(采集、计费、开通等)、CRM系统(订单、客户、资源等)、AAA认证、DHCP、网管等业务支撑系统对IPv6的支持与支撑。

四是加速内容侧、业务平台对IPv6的升级改造。包括IDC网络及云平台,中国广电IPv6 网站服务,应用系统IPv6升级改造等。

3. 推进路线图与实施方案建议

推进路线图与实施方案建议,如图5所示。

1)2018 年,网络规模部署、业务试商用

2018年是广电网络行业全面深入推进IPv6部署的关键一年,从网络改造切入,推广双栈、部署NAT、试点隧道,着力打造“广电IPv6 创新网、示范网”,边建设升级边业务试商用。

一是骨干网,建设广电宽带数据网B 平面,构建广电宽带骨干网IPv4/IPv6双栈专有平面;传统广播电视业务继续在A平面承载,2018年暂保持稳定;推进实现与电信运营商的IPv6骨干互联互通,及与省网的IPv6 互联网互通;在骨干网及城域网分层级部署NAT44,实施规模总量控制,主要满足存量宽带用户需要,并引导增量用户向IPv6演进,不支持IPv4私网穿透;按需部署隧道过渡技术,国干网边缘设备开启6PE/6VPE,满足集团客户IPv6 VPN需要,按需部署6RD、NAT64等过渡技术设备(图6)。

二是省网/城域网,与网络整合相结合,支持配合省网公司实施双栈升级改造;互联互通平台项目根据各地实际情况,酌情将广电宽带数据骨干网延伸布局至地市CR级;规模推进现网对接与业务试点(图7)。

三是接入网,以支持IPv6业务透传为主,验证IPv6安全等网络特性(图8)。

四是家庭网络,试商用双栈家庭网关;制定家庭网络发展计划和规范;探讨IPv6 激励计划和商业模式。推动省网公司对新开通的用户优先部署中国广电新型融合智能机顶盒,提供双栈服务。同步实施对现网终端改造升级;其中,软/硬件支持IPv6的终端,实施远程软件升级,对于不支持IPv6的终端,实施替换。

五是云平台及业务系统,加快内容与业务平台的IPv6改造,发挥既有内容优势,尽早形成IPv6产能,既服务有线电视用户又实现内容走出去,覆盖“三网多屏”。重点关注以下三点:

(1)应用服务/软件本身的IPv6化。为避免影响现有IPv4应用系统,2018年完成主要应用服务系统独立IPv6模块的部署;建设中国广电IPv6网站(IPv6.cbn.cn),并对外提供IPv6服务;建设分布式IPv6域名解析系统,支撑互联互通平台提供IPv6跨域业务服务;采用独立IPv6 域名体系对外提供广电宽带业务服务,并保障网络安全和信息安全。

(2)数据中心网络的IPv6化。2018年全国性IDC完成承载网络、网络安全、网络存储、负载均衡、应用加速等子系统模块的IPv6升级,后续新建/扩容IDC均同时安排IPv6升级工作。现有应用服务系统,均新建或扩容IPv6网络服务区。

(3)建立与用户的IPv6连接。从应用服务维度出发,测试和打通用户与数据中心的IPv6连接;统筹组织全行业范围的平台、网络、终端的IPv6能力测试,制定现网升级改造方案,完成端到端IPv6承载支持能力验证及试点见图9。

2)2019年,规模商用阶段、广电IPv6创新网基本建成

2019年实现广电宽带网络B平面主要承担广电宽带等增量业务IPv6流量,并开始着手存量业务的IPv6迁移。进一步扩大省网/城域网双栈改造范围与力度,扩大IPv6 互联互通。推动双栈路由型家庭网络的部署,促进智慧广电业务的IPv6化。推进全国范围IDC 双栈化,规模引入IPv6业务;实施各地BOSS、AAA、网管改造。

3)2020年,全面商用阶段,业务以IPv6 为主,保持IPv4 能力,并考虑向IPv6单栈演进

骨干网持续提高IPv6流量占比力,随着IPv4流量的减少,着手考虑逐步关闭IPv4,IPv4孤岛间流量可通过隧道承载,向全网IPv6单栈演进。城域网全网支持双栈。接入网,保持透传模式,具备IPv6业务感知能力。家庭网络完成大部分双栈改造替换,部署IPv6业务,提升IPv6体验。IDC维持双栈,以IPv6为主,业务支撑系统全面支持双栈。
4 依托IPv6红利,夯实网络基础,做强TV和宽带业务经营,提升广电宽带业务流量
部署和应用IPv6是广电网络完成转型升级的必要条件和关键抓手,而最终目的是做优做强TV大屏和广电宽带业务经营,提质增效。一是TV业务,定位于互联互通平台的核心业务,是宣传文化的主要抓手;通过聚合资源、发挥优势,推进转型升级。提供新视听、新体验,聚合化、个性化、智能化、社交化、多屏化业务服务。二是宽带业务,定位于互联互通平台的基础业务,是信息服务和深度融合的重要基础;通过面向互联网的业务重构和技术革新,构建家庭信息中心,以双向化、宽带化、智能化策略,推动从看电视到用电视的转变,如图10、11所示。

1. 培育广电网络流量精细化运营体系,做好全行业宽带运营支撑

全行业流量精细化运营体系,需依托互联互通平台打造广电宽带数据网,通过互联互通、内容共享、全局调度策略,聚焦带宽经营、平台经营和应用经营三个维度开展具体工作。

一是带宽经营,以IPv4/IPv6和骨干网直连点流量为支撑,发展BGP 端口+IP地址的流量服务业务产品。

二是平台经营,加快推进全行业DC重构和IDC机房网络直连,打造安全可靠的内容分发核心和广电宽带网的流量输出核心,开创互联网内容资源平台、融合媒体服务平台、安全云服务平台、大数据平台等新业态经营。

三是应用经营,以广电宽带电视为抓手,推广智慧广电应用服务,推进省网落地运营,包括智慧农业、智慧家庭、智慧VR互动等。

2. 做优广电宽带电视,打造广电IPv6光纤宽带服务品牌

在现有“数字电视”基础上,新增“广电宽带电视” 业务产品,打破公众对传统有线电视单一服务形态的认识,增强市场竞争力。一是通过全新的IT化、IP化技术承载方式,打造全新业务通道;二是以宽带电视带动广电宽带和信息服务增长,创新业务供给;三是围绕内容、观感、体验和信任度等方面的精耕细作,迭代开发和优化“云视频”和“云宽带”产品,培育业务优势。
5 结束语
全国有线电视网络互联互通平台建设及广电网络运营商的发展转型已进入历史机遇期和攻坚期。如何深入理解国家推进IPv6规模部署行动计划的深刻含义,并与广电网络的实际情况相结合,抢抓机遇,力争在技术研发、网络建设、应用创新等方面取得跨越式成果,是全行业需要深入思考研究的重大课题。只有充分发挥既有内容和用户资源优势,加强加快内容、业务、平台、网络、终端等端到端的升级改造,依托IPv6和全业务经营,打造“智慧广电”网络基础和业务体系,才能实现广电业务拓展和网络平台建设的跨越。
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