廣電三網(wǎng)融合時期的多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心建設(shè)
陳寒 2011/08/15
長久以來，廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商不滿足于僅僅作為廣播電視傳輸業(yè)務(wù)提供商，一直在努力進(jìn)行多業(yè)務(wù)運(yùn)營轉(zhuǎn)型，提升自身的綜合實(shí)力。隨著國家“三網(wǎng)融合”戰(zhàn)略、科技部和國家廣電總局提出的下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）建設(shè)計(jì)劃的出臺，努力推進(jìn)“三網(wǎng)融合”已經(jīng)成為廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商當(dāng)下的主要任務(wù)。
隨著廣電對“三網(wǎng)融合”相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn)，“數(shù)據(jù)中心”這個前幾年對于廣電運(yùn)營商稍顯陌生的名詞逐漸被被廣電業(yè)內(nèi)專家反復(fù)提及，關(guān)注程度不斷提高；部分三網(wǎng)融合試點(diǎn)廣電和發(fā)達(dá)地區(qū)廣電也提出數(shù)據(jù)中心是NGB建設(shè)的重要組成部分。但此時大部分關(guān)于“數(shù)據(jù)中心”的論述僅簡單指互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）及與其相關(guān)的IDC業(yè)務(wù)。
事實(shí)上，對于廣電運(yùn)營商來說，“數(shù)據(jù)中心”可以有更大的角色空間。當(dāng)前，廣電更需要的是定位在“多業(yè)務(wù)運(yùn)營平臺”基礎(chǔ)之上的“數(shù)據(jù)中心”，在開展IDC業(yè)務(wù)的同時，能夠?qū)V電現(xiàn)有的寬帶接入業(yè)務(wù)、互動數(shù)字電視視頻業(yè)務(wù)、互動增值業(yè)務(wù)的發(fā)展等產(chǎn)生積極的作用，實(shí)現(xiàn)1＋1＋1＋1﹥4，同時可為廣電的IT支撐系統(tǒng)提供運(yùn)維保障。
顧名思義，多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心是一個能提供多類型業(yè)務(wù)服務(wù)的綜合性數(shù)據(jù)中心，相比傳統(tǒng)IDC所提供的主機(jī)托管、資源租賃服務(wù)，多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心的還應(yīng)該支撐涵蓋寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、高標(biāo)清視頻交互業(yè)務(wù)、基于交互式數(shù)字電視的其他增值業(yè)務(wù)，同時還兼具其他運(yùn)營商DCN內(nèi)網(wǎng)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心角色，負(fù)責(zé)BOSS等IT支撐系統(tǒng)的維護(hù)。即廣電多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心應(yīng)該是兼互聯(lián)網(wǎng)寬帶內(nèi)容中心、高標(biāo)清視頻內(nèi)容中心、交互式數(shù)字電視增值服務(wù)中心以及廣電企業(yè)數(shù)據(jù)中心等諸多角色為一體（如圖1所示）。
受廣電自身多業(yè)務(wù)運(yùn)營、業(yè)務(wù)之間相互融合促進(jìn)的需要，廣電多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)已成為必然的趨勢，它能優(yōu)化現(xiàn)有各業(yè)務(wù)的運(yùn)營，同時增加其他業(yè)務(wù)種類。現(xiàn)在無論哪個運(yùn)營商再也無法只依靠線路資源、頻譜資源這種“硬實(shí)力”來取得相對優(yōu)勢，內(nèi)容和服務(wù)構(gòu)成的“軟實(shí)力”已經(jīng)成為各大運(yùn)營商的核心競爭力之一，包括廣電在內(nèi)，各大運(yùn)營商都在從傳統(tǒng)的“管道服務(wù)提供商”向“綜合信息服務(wù)提供商”轉(zhuǎn)型。內(nèi)容和服務(wù)的重要載體就是數(shù)據(jù)中心，它將成為各大運(yùn)營商最核心、最重要的基礎(chǔ)設(shè)施�！岸鄻I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心”將成為廣電運(yùn)營商在三網(wǎng)融合時期完成全業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的新引擎。
圖：廣電多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)對象
一、多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心建設(shè)對廣電業(yè)務(wù)的推動與影響
1、寬帶接入業(yè)務(wù)
多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心將可以有效緩解當(dāng)前廣電運(yùn)營商開展寬帶接入業(yè)務(wù)面臨的首要矛盾。目前限于政策原因，廣電開展寬帶接入業(yè)務(wù)面臨的首要矛盾是牌照和本地互聯(lián)網(wǎng)出口帶寬資源不足，其中出口帶寬資源問題尤為突出。對此，一般有以下四種解決辦法：
- 根據(jù)工信部頒布的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)間互連帶寬結(jié)算辦法與電信、聯(lián)通對等結(jié)算，但是由于結(jié)算方法不平等、結(jié)算費(fèi)用高昂，廣電基本無法承受因而不采用；
- 直接租用電信、聯(lián)通的互聯(lián)網(wǎng)帶寬，成本雖然沒有結(jié)算方式高，但依然讓廣電不堪重負(fù)，僅這一項(xiàng)成本就達(dá)到收入的40－50％，ARPU值很低；
- 通過第三方代理獲得出口帶寬，穿透接入本地運(yùn)營商，但由于很多本地固網(wǎng)運(yùn)營商對第三方代理采取打壓，使得廣電的出口帶寬需求無法得到保障，影響業(yè)務(wù)開展，用戶體驗(yàn)差，不是長久之計(jì)；
- 與包括移動、南方省份聯(lián)通、北方省份電信等運(yùn)營商合作分成，由對方提供出口資源，但由于合作方出口資源本身就不足或成本高昂，且不可能完全滿足需要，雖然價格便宜一些，但服務(wù)質(zhì)量的偏低使得廣電寬帶業(yè)務(wù)在與南方電信或北方聯(lián)通的寬帶業(yè)務(wù)競爭中處于劣勢，投入產(chǎn)出比差強(qiáng)人意。
可見，在現(xiàn)有政策法規(guī)的情況下，這四種模式都只是緩解矛盾，卻無法根本解決。因此，需要考慮在保證業(yè)務(wù)品質(zhì)的前提下，用盡可能少的帶寬資源來提供盡可能多的寬帶業(yè)務(wù)，降低成本增加收益。
然而，廣電經(jīng)營寬帶接入業(yè)務(wù)最大的弊端則是其IP網(wǎng)絡(luò)缺乏信息內(nèi)容和信息服務(wù)，這顯然與互聯(lián)網(wǎng)能提供不斷豐富和增加的內(nèi)容和服務(wù)是相反的。因此，廣電必須要在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容和服務(wù)上增加或引入相關(guān)資源，盡可能使本地寬帶用戶的內(nèi)容或服務(wù)請求終結(jié)在內(nèi)網(wǎng)，減少巨大的入網(wǎng)流量帶寬成本。
為最有效的實(shí)現(xiàn)上述這點(diǎn)，建議通過建設(shè)數(shù)據(jù)中心并部署一定規(guī)模的P2P、WEB應(yīng)用緩存系統(tǒng)，并引入大型ICP企業(yè)的CDN核心或邊緣節(jié)點(diǎn)。目前在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)幾乎70％以上的流量為P2P和WEB形式，通過緩存系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)將大部分P2P和WEB應(yīng)用在本地滿足，則可以有效降低入網(wǎng)流量，節(jié)省巨大的出口帶寬資源成本。同時，廣電運(yùn)營商如果能夠引入國內(nèi)TOP10的ICP企業(yè)CDN節(jié)點(diǎn)，則不僅可以減少入網(wǎng)流量，甚至有可能增加到電信等運(yùn)營商的出網(wǎng)流量，在未來隨著“三網(wǎng)融合”對互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)間結(jié)算相關(guān)法規(guī)的改革，廣電甚至有可能因此從電信獲得收益。
面對寬帶接入市場，廣電運(yùn)營商需要從戰(zhàn)略上注重?cái)?shù)據(jù)中心的建設(shè)、互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容和服務(wù)的引入，尤其是獲得大型ICP企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)資源鏡像節(jié)點(diǎn)，目的就是將其內(nèi)容和服務(wù)引入到內(nèi)網(wǎng)。當(dāng)然這些ICP企業(yè)對于數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)置要求比較高，廣電必須做好相應(yīng)的配套措施，比如提供優(yōu)良的機(jī)房環(huán)境、高性能的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、完善的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)施等。
2、互動數(shù)字電視業(yè)務(wù)
互動數(shù)字高清視頻業(yè)務(wù)是廣電運(yùn)營商的核心業(yè)務(wù)，其發(fā)展方向是互動、高清和3D。高清互動數(shù)字電視業(yè)務(wù)不僅僅需要大量豐富的高清互動視頻媒體資源，同時還需要完善的視頻內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）。廣電視頻CDN建設(shè)的一個關(guān)鍵在于CDN的核心節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，其對大流量環(huán)境下的高帶寬、高可靠、高穩(wěn)定、易管理、節(jié)能環(huán)保要求與數(shù)據(jù)中心的建設(shè)要求不謀而合。因此，統(tǒng)一建設(shè)多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心，并將視頻CDN核心納入到其中作為一個業(yè)務(wù)域是當(dāng)前的一種高性價比選擇。同時還可依托該視頻內(nèi)容業(yè)務(wù)域，為內(nèi)外網(wǎng)的有線或無線寬帶用戶提供面向PC、iPad等終端的高清視頻點(diǎn)播、為外網(wǎng)3G終端用戶提供各種格式的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)，減少出口帶寬消耗，增加出網(wǎng)流量。
基于互動數(shù)字電視的諸多增值業(yè)務(wù)也是廣電發(fā)展的重點(diǎn)業(yè)務(wù)，各類增值業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要完善的網(wǎng)絡(luò)安全、帶寬資源等外部條件，這些都可以在數(shù)據(jù)中心中得到保障：為交互電視增值業(yè)務(wù)系統(tǒng)劃分獨(dú)立的子業(yè)務(wù)域，按需提供網(wǎng)絡(luò)安全策略和帶寬資源等。
3、對IDC業(yè)務(wù)的提供
IDC相關(guān)業(yè)務(wù)除了傳統(tǒng)的系統(tǒng)托管業(yè)務(wù)、服務(wù)器和帶寬等資源租賃業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全增值業(yè)務(wù)等外，還將出現(xiàn)面向公眾、企業(yè)等客戶的云計(jì)算服務(wù)，是信息化服務(wù)的趨勢。云計(jì)算服務(wù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)確立成為國家重點(diǎn)扶持的新興產(chǎn)業(yè)之一，各大運(yùn)營商也加大投入進(jìn)行探索和研究，可以說，廣電與其他運(yùn)營商在該業(yè)務(wù)領(lǐng)域目前是處于同一起跑線上，大型廣電運(yùn)營商可抓住機(jī)遇開始嘗試。目前廣電開始規(guī)劃三網(wǎng)融合試點(diǎn)。
開展IDC相關(guān)業(yè)務(wù)，特別是云計(jì)算服務(wù)，完善的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施是不可或缺的，需要把握未來云計(jì)算服務(wù)承載的要求逐步建設(shè)數(shù)據(jù)中心�，F(xiàn)階段廣電運(yùn)營商可建設(shè)多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心，將IDC相關(guān)業(yè)務(wù)作為其中的業(yè)務(wù)域，逐步發(fā)展。
4、自身IT支撐系統(tǒng)的運(yùn)維保障
隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，廣電運(yùn)營商需要逐步建設(shè)完備的IT支撐系統(tǒng)，包括相關(guān)的業(yè)務(wù)平臺管理系統(tǒng)、內(nèi)部管理系統(tǒng)等�，F(xiàn)階段，大部分的廣電IT支撐系統(tǒng)還處在不斷完善、持續(xù)建設(shè)的階段，如果和其他運(yùn)營商一樣馬上建設(shè)完善獨(dú)立的IT支撐系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心將是一種硬件資源、運(yùn)維資源的潛在浪費(fèi)�？梢钥紤]將其納入到多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心，通過科學(xué)完善的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)劃來保障該系統(tǒng)的獨(dú)立性和安全隔離。
二、廣電多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心建設(shè)
根據(jù)前文所述，廣電多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心的功能定位和基本業(yè)務(wù)規(guī)劃基本清晰（如圖2所示）。對于廣電的多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心建設(shè)，以下從數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)關(guān)鍵需求做一些嘗試性的探索。
圖：廣電多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)域規(guī)劃
關(guān)鍵需求一：多業(yè)務(wù)部署條件下的業(yè)務(wù)隔離和安全策略部署
數(shù)據(jù)中心中同時存在視頻、數(shù)據(jù)和內(nèi)部管理等多種業(yè)務(wù)應(yīng)用，不同的業(yè)務(wù)需要網(wǎng)絡(luò)在邏輯層面上進(jìn)行隔離，針對不同的業(yè)務(wù)部署相應(yīng)的L3-L7層網(wǎng)絡(luò)安全策略；甚至在某一業(yè)務(wù)類型內(nèi)，不同的子系統(tǒng)也需要部署不同的網(wǎng)絡(luò)安全策略。為此需要結(jié)合高性能的防火墻、入侵防御系統(tǒng)、流量分析系統(tǒng)、攻擊防御系統(tǒng)、VPN接入等設(shè)備為不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)做好安全域的劃分和安全策略的部署。同時由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)眾多，卻不可能為每套單一的業(yè)務(wù)系統(tǒng)配置單獨(dú)的各類安全設(shè)備，因此必須采用先進(jìn)的安全系統(tǒng)虛擬化技術(shù)，在單一的物理安全設(shè)備上為不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供邏輯上獨(dú)立的虛擬安全系統(tǒng)，比如虛擬防火墻技術(shù)的應(yīng)用。另外，已部署的安全管理控制必須是易維護(hù)的。比如，隔離和安全策略的修改和更新足夠靈活；為了易于管理維護(hù)，需要能夠?qū)崿F(xiàn)對部署在整個數(shù)據(jù)中心的大量不同類型的安全設(shè)備在安全資源管理及安全信息管理上的整合，通過統(tǒng)一的管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所有安全設(shè)備的管理，通過統(tǒng)一的管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對所有安全設(shè)備日志信息的統(tǒng)一搜集和關(guān)聯(lián)分析，從宏觀和微觀上掌控整個數(shù)據(jù)中心的安全狀態(tài)。在這方面，H3C的SecCenter已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對包括防火墻、IPS、SSL VPN、ACG等眾多安全設(shè)備的統(tǒng)一管理和日志收集和關(guān)聯(lián)分析。
關(guān)鍵需求二：復(fù)雜流量模型條件下網(wǎng)絡(luò)的高帶寬和高性能轉(zhuǎn)發(fā)處理能力
高帶寬問題
目前其他幾大運(yùn)營商在新一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)中普遍對出口帶寬規(guī)模做了較大的規(guī)劃，至少達(dá)到40－100G，而廣電的數(shù)據(jù)中心未來是以視頻業(yè)務(wù)為主同時兼顧數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其流量規(guī)模同樣將達(dá)到100G規(guī)模，因此廣電數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)單元特別是核心交換單元的二三層報(bào)文處理能力將是最為關(guān)鍵的，其中是否支持單端口40/100G的線速處理能力將直接決定未來數(shù)據(jù)中心出口帶寬的擴(kuò)展性�，F(xiàn)有的萬兆平臺路由交換設(shè)備僅能支持單端口最大10G的線速處理能力，完全不能適應(yīng)新型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)需要，而一些專門面向數(shù)據(jù)中心的采用100G平臺技術(shù)、控制和轉(zhuǎn)發(fā)平面獨(dú)立設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)中心級路由交換系統(tǒng)可以滿足擴(kuò)展需要。
高帶寬條件下的線速處理能力
交互電視視頻點(diǎn)播等業(yè)務(wù)的并發(fā)高峰期將產(chǎn)生極大的流量，且持續(xù)時間以小時為單位，這就要求數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)單元能夠?qū)?shù)十個10G或40/100G端口的流量實(shí)現(xiàn)無阻塞的轉(zhuǎn)發(fā)處理，否則將出現(xiàn)較大延時或丟包，影響高清視頻質(zhì)量。傳統(tǒng)基于Crossbar的路由交換系統(tǒng)由于自身架構(gòu)原因無法確保在出入端口數(shù)量和速率對等的情況下所有端口之間的“完全線速”處理，因此擁塞和丟包的可能性是無法避免的。這在數(shù)據(jù)中心級路由交換系統(tǒng)中得到了很好的處理，其多級多平面CLOS無阻塞交換架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)出入端口數(shù)量和速率對等情況下的“嚴(yán)格無阻塞”轉(zhuǎn)發(fā)能力，從而確保大規(guī)模視頻流量的高實(shí)時轉(zhuǎn)發(fā)。
復(fù)雜流量模型下對浪涌流量的吸收
數(shù)據(jù)中心的各類業(yè)務(wù)流量（特別是未來云計(jì)算的流量模型）完全不同于傳統(tǒng)城域網(wǎng)上自下而上的匯聚型流量，而是呈現(xiàn)高度的不定向突發(fā)性，比如未來“橫向”流量將急劇增加，內(nèi)部WEB系統(tǒng)、APPLICATION系統(tǒng)與DATABASE系統(tǒng)之間的交互流量占很大比例，傳統(tǒng)路由交換系統(tǒng)的調(diào)度機(jī)制和緩存性能無法滿足要求，數(shù)據(jù)中心級路由交換系統(tǒng)充分考慮了對復(fù)雜流量模型下浪涌流量的處理需求。
為了應(yīng)對上述復(fù)雜需求，業(yè)界領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)廠商紛紛推出了新一代數(shù)據(jù)中心級路由交換設(shè)備，比如H3C的S12500系列數(shù)據(jù)中心級核心交換機(jī)，由于采用先進(jìn)的多級多平面CLOS無阻塞交換架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)對40G/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，同時支持高密度嚴(yán)格無阻塞線速10G端口的擴(kuò)展，并采用先進(jìn)的分布式入口大緩存技術(shù)吸收突發(fā)的高速浪涌流量。
關(guān)鍵需求三：大規(guī)模系統(tǒng)條件下的節(jié)能環(huán)保和網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)要求
在全社會提倡節(jié)能減排、綠色環(huán)保的大趨勢下，數(shù)據(jù)中心也必須做相關(guān)方面的考慮。通過降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的能耗，可以顯著降低數(shù)據(jù)中心的后期運(yùn)維成本，同時過大的總能耗也將對數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)形成壓力，不利于數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展。
另外隨著目前各級IP網(wǎng)絡(luò)從IPv4向IPv6全面演進(jìn)趨勢的加快，廣電規(guī)劃的數(shù)據(jù)中心必須考慮方案對IPv4和IPv6的兼容性，必須支持IPv4/IPv6的雙棧接入，并要求對IPv4和IPv6均能提供同等的線速轉(zhuǎn)發(fā)性能，高性能、靈活地實(shí)現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)互訪。
三、結(jié)束語
總體而言，廣電的數(shù)據(jù)中心與其他運(yùn)營商的數(shù)據(jù)中心建設(shè)思路必然是合而不同，各具特色的。多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)思路對于當(dāng)下的廣電運(yùn)營商而言是一種優(yōu)選的數(shù)據(jù)中心建設(shè)策略，一方面它符合下一代運(yùn)營級數(shù)據(jù)中心的主要特征，另一方面兼顧了三網(wǎng)融合階段下廣電運(yùn)營商的業(yè)務(wù)運(yùn)營和企業(yè)運(yùn)營兩方面的需求。
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