網絡發展的有線無線一體化之路
【51CTO.com 綜合報道】1987年9月14日,***封電子郵件的發出實現中國和世界的互聯。中國互聯網的開始不僅速率慢(中國同世界的通信速率最初為300bps)而且技術體系非常復雜,設備七國八制,物理層和鏈路層曾經出現的技術就有串口通信、ATM、以太網、xDSL等等,以太網技術開始的定位是局域網技術中的一種,廣域網則普遍使用的是E1\SDH\ATM等技術,也有不少使用的是遠程撥號技術。二十多年的發展,以太網技術從局域網技術發展成為城域網技術,并逐步走向廣域網技術,成為唯一一種實際組建整個互聯網的技術。互聯網以其特有的方式完成了技術的統一,在這期間,TCP/IP協議族也從ISO協議族、Banyan協議族、AppleTalk協議族、Novell協議族、IBM協議族等眾多的協議族中脫穎而出,最終成為互聯網的標準協議,有線網絡技術實現了一體化。
有線網絡的一體化的必然發展如同達爾文的進化論所示——適者生存,只有技術足夠簡單、易用,才能被大家普遍接受,這是由于每個人的精力有限,不可能將所有的技術都學精,技術越簡單,接受的人才會越多,最終也只有這種技術成為成功的技術;從網絡管理角度而言,不同的技術構成的復雜的網絡拓撲,管理起來異常困難,管理軟件龐大,需要不同的平臺,而一體化的網絡,僅僅需要一個平臺,一個拓撲,可以大大降低管理維護的工作量。
從網絡演進看一體化的實質
一體化是網絡發展的必然方向,但一體化是什么?是將幾款不同功能的設備攢到一款設備上嗎?還是用PoE交換機給WLAN AP供電?
在回答這個問題之前,我們先看看無線技術的進程:
1985年***代移動電話技術出現,但由于各個國家的標準和實現方式不同,無法實現互通,因此在1982年起成立一系列“移動專家組”負責制定互通標準,GSM的名字即是移動專家組(法語:Groupe Spécial Mobile)的縮寫(后來變為Global System for Mobile Communications)。無線技術從1G到2G到3G的發展過程中,一直有兩個問題困擾著運營商和業界:首先是每一代之間不是平滑升級,從終端到基站,到核心網,每升級一次,前一代就全部推倒重來;其次是同一代產品之間互不兼容,也即基站和核心網必須是一家的產品。
因此在制定4G標準的時候,一體化的要求成為主要出發點。在4G標準中,接入是無線,所有語音和數據都承載在IP網絡上,簡化網絡架構,通過事實的標準技術提高網絡的互聯互通。WLAN作為4G技術中一個重要的組成部分,已經實現了無線網絡一體化,無線接入技術使用802.11標準,接入網絡之后所有的業務都承載在IP基礎之上,語音依賴SIP,都是現有網絡的成熟技術;WLAN制定標準的一個基本出發點就是實現向前兼容,在部署下一代網絡802.11n時,能夠自然兼容11a/b/g的終端,確保用戶的前期投資不會因為網絡的升級換代遭受損失。
![]() |
圖1 無線技術一體化演進 |
從無線的一體化進程可以看出,一體化實質是通過將網絡的各個層級技術進行分離,各個層級獨立發展,同時大量使用已經獲得認可的現有技術,降低整個網絡的部署成本。無線演進就是將無線技術局限于接入,從網絡層開始則使用現有的IP技術,用戶的接入認證則歸納于現有的認證服務器,語音技術依賴于SIP服務器,多媒體技術依賴于媒體服務器。通過將各個層級分離,實現網絡架構的模塊化、簡單化,各個層級精細化,讓客戶集中精力于自己所關注的業務,而網絡也因為一個個精致的業務而獲得更好的發展,這就是有線無線一體化的實質。
一體化的價值
時間到了20XX年的某天,Tom準備在上班路上欣賞音樂,他通過支持軟件無線電的手持終端接入互聯網絡。在家中通過WLAN方式接入,帶寬高,下載快,立刻專輯的***首歌已經開始播放了。出了家門口,終端無縫切換到運營商的無線網絡,帶寬稍微有點低,但也能夠保證在這一首歌聽完之前下載下一首歌。上到公交車,Tom開始整理和安排今天的工作,并開始處理郵箱中的郵件。抵達公司后接入公司局域網,參加領導召集的晨會,并在會上匯報了自己管理項目的進展。整個過程中間經過了家庭網絡、運營商網絡和公司的辦公網絡,終端工作模式從無線局域網到運營商無線網到有線局域網,但網絡一直沒有中斷,這正是一體化網絡給用戶帶來的價值。
![]() |
圖2無線向有線一體化演進 |
一體化技術帶來的價值不僅僅是在Tom可以不間斷上網一個方面,還包含組網成本的降低,擴容成本的降低,運營成本的降低,以及業務開展的便利等多個方面。
各項成本降低:具體到WLAN技術同有線網絡的一體化,在部署時,由于WLAN設備采用了標準化,原有網絡系統、管理系統及接入認證系統等能夠重用,網絡投資可以極大的降低;同時重用現有系統使得用戶不需要費時去學習掌握新知識,節省時間和培訓費用;一旦網絡出現故障,由于熟悉現有的系統也能夠快速定位故障,可以極大的降低運營過程中由于故障帶來的損失;另外目前部署的11a/b/g網絡升級到下一代11n時,前期購買的終端依然能夠不受任何影響的接入到網絡,保證了客戶的歷史投資。在WLAN網絡升級擴容時,簡單的增加標準件AP就能夠實現接入容量的增加,而現有的網絡架構基本上不做改動,有效降低擴容成本。
現場維護擴容簡單:在WLAN AP部署時,充分考慮到有線網的特性,采用零配置即連即用的技術,對現有有線接入網絡不做任何修改,僅僅修改DHCP服務器或者DNS服務器的配置,在無線控制器(AC)上進行配置,就可以提供WLAN接入服務,大大降低了網絡部署成本。需要更換設備時,新的AP設備接上以太網線就可以成功接入到網絡,不需要改變無線控制器上的配置,對安裝維護人員沒有技術背景要求,輕松實現設備維護更換和網絡擴容。
提升維護效率:部署時通過PoE交換機給WLAN AP供電,對WLAN網絡進行管理優化需要移動AP時,直接拉動以太網線就可以實現,大大降低工作量。如果用戶進行管理維護時需要對AP進行開關電重啟,只需要在網管側對PoE交換機進行操作即可輕松實現,避免維護來回奔波和攀爬的辛苦,提高管理維護的效率,節省用戶的管理維護工作量。
實現整網安全:與有線一體的統一終端控制軟件、統一認證控制、有效的一次認證實現多種計費模式、統一的防病毒方式,使無線網絡的安全同有線完全一樣,有效的避免了無線引入新的病毒。重點防范802.11物理和鏈路層的安全,并與有線網絡的安全實現聯動,確保實現整網安全。
管理平臺統一高效:WLAN網絡的管理同有線的網絡管理一樣,采用同一個告警平臺,同一個日志管理系統,在同一個界面中顯示完整的網絡拓撲,將無線射頻管理獨立為管理組件,充分實現有線無線一體化的管理,不需要單獨的平臺,不需要兩個界面,自然也不需要購買專門的服務器和額外的管理系統培訓。通過一體化拓撲管理,在網絡出現故障時,能夠從網絡拓撲中輕松看到網絡的故障點是接入端口的PoE電源供電失效,還是鏈路出現故障,還是網絡中出現廣播風暴,導致鏈路上數據交換過于繁忙。從而降低故障定位人員的管理工作量。通過人網的合一管理,用戶接入到網絡時,實時顯示使用者在網絡的哪個設備端口上,快速定位故障用戶。
有線無線一體化的應用
有線無線一體化在校園、場館、醫療、運營商、制造等領域都有廣泛的應用,越來越多的客戶已經認可一體化帶來的價值和便利性,并積極的推動一體化技術的發展。下面是兩個比較典型的一體化應用的實際部署案例。
西南交通大學創建于1896年,是首批進入"211工程"建設和設有研究生院的全國重點高校。在部署WLAN無線校園網之前,已經部署了有線網絡,認證計費方式已經確認,通過部署一體化無線網,充分利用現有的計費系統,一個賬號,實現有線無線方式上網需求,同時還可以實現有線和無線不同的計費策略,另外通過一次認證就可以訪問校內網和Internet網絡,并能夠做到差異化計費。
國家大劇院位于北京市心臟地帶,主體建筑為獨特的殼體造型,殼體表面由18398塊鈦金屬板和1226多塊超白玻璃巧妙拼接,營造出舞臺帷幕徐徐拉開的視覺效果。由于國家大劇院的獨特的建筑結構與特殊的通信需求,在部署網絡時必須采用一體化無線網,除了提供基本的數據業務(檢票系統、辦公系統)外,還提供了VoWiFi等增值服務。整個網絡盡量使用PoE供電,采用一體化網絡管理和認證,降低整網的部署成本和管理維護成本。通過部署一體化網絡,對建筑物基本沒有做任何的改動,確保了建筑設計的完整性。
結束語
現在的網絡雖然在朝一體化的方向發展,但離一體化的目標還有很長的距離,受限于網絡現狀和技術的發展,網絡的一體化發展進程依然緩慢,可貴的是運營商和設備提供商都已經看到了這一點,3G R4版本和IMS的提出,為網絡的一體化發展指導了方向。同時云計算的出現,將大大促進一體化網絡應用向企業應用的滲透,從而帶動網絡向一體化更高的層次發展。