广电三网融合时期的多业务数据中心建设_数据中心_媒体

广电三网融合时期的多业务数据中心建设

陈寒 2011/08/15

　　长久以来，广电网络运营商不满足于仅仅作为广播电视传输业务提供商，一直在努力进行多业务运营转型，提升自身的综合实力。随着国家“三网融合”战略、科技部和国家广电总局提出的下一代广播电视网（NGB）建设计划的出台，努力推进“三网融合”已经成为广电网络运营商当下的主要任务。

　　随着广电对“三网融合”相关网络和业务系统建设的推进，“数据中心”这个前几年对于广电运营商稍显陌生的名词逐渐被被广电业内专家反复提及，关注程度不断提高；部分三网融合试点广电和发达地区广电也提出数据中心是NGB建设的重要组成部分。但此时大部分关于“数据中心”的论述仅简单指互联网数据中心（IDC）及与其相关的IDC业务。

　　事实上，对于广电运营商来说，“数据中心”可以有更大的角色空间。当前，广电更需要的是定位在“多业务运营平台”基础之上的“数据中心”，在开展IDC业务的同时，能够对广电现有的宽带接入业务、互动数字电视视频业务、互动增值业务的发展等产生积极的作用，实现1＋1＋1＋1﹥4，同时可为广电的IT支撑系统提供运维保障。

　　顾名思义，多业务数据中心是一个能提供多类型业务服务的综合性数据中心，相比传统IDC所提供的主机托管、资源租赁服务，多业务数据中心的还应该支撑涵盖宽带数据业务、高标清视频交互业务、基于交互式数字电视的其他增值业务，同时还兼具其他运营商DCN内网的企业数据中心角色，负责BOSS等IT支撑系统的维护。即广电多业务数据中心应该是兼互联网宽带内容中心、高标清视频内容中心、交互式数字电视增值服务中心以及广电企业数据中心等诸多角色为一体（如图1所示）。

　　受广电自身多业务运营、业务之间相互融合促进的需要，广电多业务数据中心的建设已成为必然的趋势，它能优化现有各业务的运营，同时增加其他业务种类。现在无论哪个运营商再也无法只依靠线路资源、频谱资源这种“硬实力”来取得相对优势，内容和服务构成的“软实力”已经成为各大运营商的核心竞争力之一，包括广电在内，各大运营商都在从传统的“管道服务提供商”向“综合信息服务提供商”转型。内容和服务的重要载体就是数据中心，它将成为各大运营商最核心、最重要的基础设施。“多业务数据中心”将成为广电运营商在三网融合时期完成全业务转型的新引擎。

广电多业务数据中心的服务对象

图：广电多业务数据中心的服务对象
一、多业务数据中心建设对广电业务的推动与影响

　　1、宽带接入业务

　　多业务数据中心将可以有效缓解当前广电运营商开展宽带接入业务面临的首要矛盾。目前限于政策原因，广电开展宽带接入业务面临的首要矛盾是牌照和本地互联网出口带宽资源不足，其中出口带宽资源问题尤为突出。对此，一般有以下四种解决办法：　　

根据工信部颁布的互联网网间互连带宽结算办法与电信、联通对等结算，但是由于结算方法不平等、结算费用高昂，广电基本无法承受因而不采用；

直接租用电信、联通的互联网带宽，成本虽然没有结算方式高，但依然让广电不堪重负，仅这一项成本就达到收入的40－50％，ARPU值很低；

通过第三方代理获得出口带宽，穿透接入本地运营商，但由于很多本地固网运营商对第三方代理采取打压，使得广电的出口带宽需求无法得到保障，影响业务开展，用户体验差，不是长久之计；

与包括移动、南方省份联通、北方省份电信等运营商合作分成，由对方提供出口资源，但由于合作方出口资源本身就不足或成本高昂，且不可能完全满足需要，虽然价格便宜一些，但服务质量的偏低使得广电宽带业务在与南方电信或北方联通的宽带业务竞争中处于劣势，投入产出比差强人意。

　　可见，在现有政策法规的情况下，这四种模式都只是缓解矛盾，却无法根本解决。因此，需要考虑在保证业务品质的前提下，用尽可能少的带宽资源来提供尽可能多的宽带业务，降低成本增加收益。

　　然而，广电经营宽带接入业务最大的弊端则是其IP网络缺乏信息内容和信息服务，这显然与互联网能提供不断丰富和增加的内容和服务是相反的。因此，广电必须要在互联网内容和服务上增加或引入相关资源，尽可能使本地宽带用户的内容或服务请求终结在内网，减少巨大的入网流量带宽成本。

　　为最有效的实现上述这点，建议通过建设数据中心并部署一定规模的P2P、WEB应用缓存系统，并引入大型ICP企业的CDN核心或边缘节点。目前在互联网内几乎70％以上的流量为P2P和WEB形式，通过缓存系统可以实现将大部分P2P和WEB应用在本地满足，则可以有效降低入网流量，节省巨大的出口带宽资源成本。同时，广电运营商如果能够引入国内TOP10的ICP企业CDN节点，则不仅可以减少入网流量，甚至有可能增加到电信等运营商的出网流量，在未来随着“三网融合”对互联网网间结算相关法规的改革，广电甚至有可能因此从电信获得收益。

　　面对宽带接入市场，广电运营商需要从战略上注重数据中心的建设、互联网内容和服务的引入，尤其是获得大型ICP企业的互联网资源镜像节点，目的就是将其内容和服务引入到内网。当然这些ICP企业对于数据中心的基础设置要求比较高，广电必须做好相应的配套措施，比如提供优良的机房环境、高性能的数据中心基础网络、完善的网络安全防护设施等。

　　2、互动数字电视业务

　　互动数字高清视频业务是广电运营商的核心业务，其发展方向是互动、高清和3D。高清互动数字电视业务不仅仅需要大量丰富的高清互动视频媒体资源，同时还需要完善的视频内容分发网络（CDN）。广电视频CDN建设的一个关键在于CDN的核心节点网络，其对大流量环境下的高带宽、高可靠、高稳定、易管理、节能环保要求与数据中心的建设要求不谋而合。因此，统一建设多业务数据中心，并将视频CDN核心纳入到其中作为一个业务域是当前的一种高性价比选择。同时还可依托该视频内容业务域，为内外网的有线或无线宽带用户提供面向PC、iPad等终端的高清视频点播、为外网3G终端用户提供各种格式的视频点播业务，减少出口带宽消耗，增加出网流量。

　　基于互动数字电视的诸多增值业务也是广电发展的重点业务，各类增值业务系统需要完善的网络安全、带宽资源等外部条件，这些都可以在数据中心中得到保障：为交互电视增值业务系统划分独立的子业务域，按需提供网络安全策略和带宽资源等。

　　3、对IDC业务的提供

　　IDC相关业务除了传统的系统托管业务、服务器和带宽等资源租赁业务、网络安全增值业务等外，还将出现面向公众、企业等客户的云计算服务，是信息化服务的趋势。云计算服务产业已经确立成为国家重点扶持的新兴产业之一，各大运营商也加大投入进行探索和研究，可以说，广电与其他运营商在该业务领域目前是处于同一起跑线上，大型广电运营商可抓住机遇开始尝试。目前广电开始规划三网融合试点。

　　开展IDC相关业务，特别是云计算服务，完善的数据中心基础设施是不可或缺的，需要把握未来云计算服务承载的要求逐步建设数据中心。现阶段广电运营商可建设多业务数据中心，将IDC相关业务作为其中的业务域，逐步发展。

　　4、自身IT支撑系统的运维保障

　　随着业务的发展，广电运营商需要逐步建设完备的IT支撑系统，包括相关的业务平台管理系统、内部管理系统等。现阶段，大部分的广电IT支撑系统还处在不断完善、持续建设的阶段，如果和其他运营商一样马上建设完善独立的IT支撑系统数据中心将是一种硬件资源、运维资源的潜在浪费。可以考虑将其纳入到多业务数据中心，通过科学完善的数据中心网络安全规划来保障该系统的独立性和安全隔离。

二、广电多业务数据中心建设

　　根据前文所述，广电多业务数据中心的功能定位和基本业务规划基本清晰（如图2所示）。对于广电的多业务数据中心建设，以下从数据中心网络建设关键需求做一些尝试性的探索。

广电多业务数据中心的业务域规划

图：广电多业务数据中心的业务域规划
　　关键需求一：多业务部署条件下的业务隔离和安全策略部署

　　数据中心中同时存在视频、数据和内部管理等多种业务应用，不同的业务需要网络在逻辑层面上进行隔离，针对不同的业务部署相应的L3-L7层网络安全策略；甚至在某一业务类型内，不同的子系统也需要部署不同的网络安全策略。为此需要结合高性能的防火墙、入侵防御系统、流量分析系统、攻击防御系统、VPN接入等设备为不同的业务系统做好安全域的划分和安全策略的部署。同时由于数据中心内业务系统众多，却不可能为每套单一的业务系统配置单独的各类安全设备，因此必须采用先进的安全系统虚拟化技术，在单一的物理安全设备上为不同的业务系统提供逻辑上独立的虚拟安全系统，比如虚拟防火墙技术的应用。另外，已部署的安全管理控制必须是易维护的。比如，隔离和安全策略的修改和更新足够灵活；为了易于管理维护，需要能够实现对部署在整个数据中心的大量不同类型的安全设备在安全资源管理及安全信息管理上的整合，通过统一的管理系统实现所有安全设备的管理，通过统一的管理系统实现对所有安全设备日志信息的统一搜集和关联分析，从宏观和微观上掌控整个数据中心的安全状态。在这方面，H3C的SecCenter已经实现对包括防火墙、IPS、SSL VPN、ACG等众多安全设备的统一管理和日志收集和关联分析。

　　关键需求二：复杂流量模型条件下网络的高带宽和高性能转发处理能力

　　高带宽问题

　　目前其他几大运营商在新一代数据中心建设中普遍对出口带宽规模做了较大的规划，至少达到40－100G，而广电的数据中心未来是以视频业务为主同时兼顾数据业务，其流量规模同样将达到100G规模，因此广电数据中心的网络单元特别是核心交换单元的二三层报文处理能力将是最为关键的，其中是否支持单端口40/100G的线速处理能力将直接决定未来数据中心出口带宽的扩展性。现有的万兆平台路由交换设备仅能支持单端口最大10G的线速处理能力，完全不能适应新型数据中心的建设需要，而一些专门面向数据中心的采用100G平台技术、控制和转发平面独立设计的数据中心级路由交换系统可以满足扩展需要。

　　高带宽条件下的线速处理能力

　　交互电视视频点播等业务的并发高峰期将产生极大的流量，且持续时间以小时为单位，这就要求数据中心的关键网络单元能够对数十个10G或40/100G端口的流量实现无阻塞的转发处理，否则将出现较大延时或丢包，影响高清视频质量。传统基于Crossbar的路由交换系统由于自身架构原因无法确保在出入端口数量和速率对等的情况下所有端口之间的“完全线速”处理，因此拥塞和丢包的可能性是无法避免的。这在数据中心级路由交换系统中得到了很好的处理，其多级多平面CLOS无阻塞交换架构能够实现出入端口数量和速率对等情况下的“严格无阻塞”转发能力，从而确保大规模视频流量的高实时转发。

　　复杂流量模型下对浪涌流量的吸收

　　数据中心的各类业务流量（特别是未来云计算的流量模型）完全不同于传统城域网上自下而上的汇聚型流量，而是呈现高度的不定向突发性，比如未来“横向”流量将急剧增加，内部WEB系统、APPLICATION系统与DATABASE系统之间的交互流量占很大比例，传统路由交换系统的调度机制和缓存性能无法满足要求，数据中心级路由交换系统充分考虑了对复杂流量模型下浪涌流量的处理需求。

　　为了应对上述复杂需求，业界领先的网络厂商纷纷推出了新一代数据中心级路由交换设备，比如H3C的S12500系列数据中心级核心交换机，由于采用先进的多级多平面CLOS无阻塞交换架构，可实现对40G/100G以太网标准的扩展，同时支持高密度严格无阻塞线速10G端口的扩展，并采用先进的分布式入口大缓存技术吸收突发的高速浪涌流量。

　　关键需求三：大规模系统条件下的节能环保和网络演进要求

　　在全社会提倡节能减排、绿色环保的大趋势下，数据中心也必须做相关方面的考虑。通过降低数据中心网络系统的能耗，可以显著降低数据中心的后期运维成本，同时过大的总能耗也将对数据中心的供电系统形成压力，不利于数据中心的扩展。

　　另外随着目前各级IP网络从IPv4向IPv6全面演进趋势的加快，广电规划的数据中心必须考虑方案对IPv4和IPv6的兼容性，必须支持IPv4/IPv6的双栈接入，并要求对IPv4和IPv6均能提供同等的线速转发性能，高性能、灵活地实现两个网络互访。

三、结束语

　　总体而言，广电的数据中心与其他运营商的数据中心建设思路必然是合而不同，各具特色的。多业务数据中心的建设思路对于当下的广电运营商而言是一种优选的数据中心建设策略，一方面它符合下一代运营级数据中心的主要特征，另一方面兼顾了三网融合阶段下广电运营商的业务运营和企业运营两方面的需求。

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