业务体系架构演进：从扁平分层走向多维聚合

中国移动研究院首席科学家 | 杨景

丰富的数据业务和智能终端正颠覆着传统的信息应用模式，由此正引发运营商业务体系架构的全新变革。

通信体系的架构创新，分为两个方向：一个方向是以宽带化、扁平化、分组化、融合性为特征的基础网络架构创新；另一个方向，则是移动互联网时代业务体系架构的创新。随着运营商不断加大终端、业务和内容方向的投入，我们更加关注后一个方向的变革和创新。

IP短板亟需补足

在传统的电信网中，网络通信业务的体系结构是面向预定功能集的封闭体系。B-ISDN就是这种体系的代表，TINA则是它发展的最高峰。这种业务体系结构是从原始的电话通信演进来的，所以它是基于面向连接的通信和线性信道复用传送体系结构的。同时，这种体系结构把网络的通信功能分为用于传送用户通信内容的用户平面、由通信控制信令组成的控制平面和用于管理相应网元、网络和业务的管理平面，分别定义在网络中每个业务设备和每一层的接口上。尽管这种体系结构从理论上看起来是完美无缺的，但是，它的最大问题在于缺乏功能的可扩展性，以及它在技术实现、网络部署、网间互联和运行维护时出现的严重复杂性问题。所以，在互联网技术出现之后，这种业务体系结构已经失去了生命力。

互联网通过一个天才的IP协议，把上述复杂的传送和业务体系结构映射到一个十分简单的IP平面上。有一个说法准确地描述了这种映射：Everything over IP和IP over Everything。可以肯定地说，就是这种映射带来的简单性、开放性和自治性，造就了十多年互联网信息服务和互联网应用的辉煌。

不过，IP的简单性、开放性和自治性并不能掩盖服务和应用的多样性和复杂性带来的问题。互联网承载的业务已经从最初传送字符的电子邮件，发展到文件、多媒体网页、流媒体、实时数据、语音和视频的多媒体通信，从计算机之间的通信发展到了个人之间的移动通信、群组中的通信，甚至M2M通信。由于所有这些业务都被“线性地”堆放在一个简单的IP平面上，地址空间问题、服务质量问题、信息安全问题和服务能力问题等等，促使人们不断地寻找新的解决方案。从目前来看，一类是像NAT、CDN、P2P、 Overlay、Web2.0等已经被广泛采用的、针对特定业务需求的技术和应用体系结构；另一类则是IPv6、NGX等尽管被业界视为正统和完美，但是从开发到推广都举步维艰的解决方案。

完美主义者说，“这一代”互联网的缺陷是与生俱来的，互联网需要一个彻底的替换式的走向下一代的NG革命。其实不然。我们不难看出，互联网基本特征中的开放性和自治性恰恰表明互联网的发展是演进而不是革命。所以，坚持互联网的开放性和自治性，在互联网上存在的大量针对特定业务需求的技术和应用体系结构的基础上，推进互联网业务体系结构的变革，使这些技术和应用体系结构在业务层面上通用化，以简单的手段实现地址空间的可扩展性、服务质量保障、信息传送的安全和服务能力的扩充，应该成为我们当前重要的研究和开发工作。

多维聚合是大势所趋

从理论上说，现有互联网的传送体系结构是一维的，业务体系结构是“被扁平化”的。如果把业务体系结构定义为多层的，就会回到B-ISDN的老路，重现严重的复杂性和功能可扩展性问题。但是，如果我们把现有的业务扩展为多维的自治业务空间，每一个维度上可以再定义多维的自治子空间，并且这些子空间是正交的，就可以保证业务空间中任何一点到另外一点的可达性。

从技术上看，我们需要在互联网上部署一批分布式的计算节点来实现子空间之间的“交换”和“聚合”。其实，NAT就是一种互联网地址子空间的聚合点，CDN实质上也是由地址空间聚合和内容映射的交换组成的。Overlay技术，说到底也是建立虚拟子空间的技术。至于搜索引擎和Web2.0，更是互联网业务聚合的实例。但是，这些技术的存在并不代表互联网的业务体系结构呈现了多维化。实现多维业务空间要在此基础上发展更多的技术，建立一个有序融合这些技术的分布式业务网络（DSN），其核心将是一个将各个子空间各种业务能力通用化并且支持业务交换和聚合运算的分布式业务操作系统。这个操作系统的存在，将使互联网孤岛式开发的大量技术得到共享，使得新技术也包括IPv6和IMS得到迅速推进，也使得IPv4带来的地址空间扩展、服务质量保障、信息传送安全和服务能力扩充等问题得到有效的解决。

由多维业务子空间聚合而成的新一代互联网业务空间，是网络具备通信能力和计算能力的环境下业务体系优化的必然结果，是满足以企业网络、社会网络和物联网为基础的多元化信息服务需求的重要基础，也是传统电信业发展和转型的方向。

（上文经作者同意，转自作者移动labs博客文章）。