弥补基础设施缺陷：宽带网络中服务控制的重要性
简介
在宽带服务带来的巨大商机的带动下，世界各地的有线和DSL供应商纷纷制订了雄心勃勃的体系结构、营销和服务战略计划，以便扩大市场份额和增加收入。在采用基于IP的新服务模式的过程中，运营商遇到了怎样将普通接入管线转变成服务供应网络的问题。
服务供应商正在探讨，怎样才能为越来越多的宽带用户提供捆绑式或个性化增值服务，进而实现盈利。有线运营商和DSL供应商投资建立IP网络时，应该提供边际利润和价值都较高的优质服务，例如交互式游戏、点播视频（VoD）和IP话音（VoIP）等。被当前战略忽略了的一个因素是服务特色化，即更加细致地了解用户的网络使用方式，发现用户正在使用的应用或服务，然后以智能方式为各种应用提供相应的网络资源，以及培养能够实现最高投资回报的用户的能力。
运营商需要管理和控制用户流量。这个过程可以通过实施服务控制技术实现，因为服务控制技术能够通过应用和用户感知增强网络传输。利用服务控制，网络不但能对性能进行评估、分类和提供保证，还能根据独特的应用和用户条件对服务收费。服务控制不仅能记录与不受限制的随机数据容量、部署和消耗相关的支出，它还能改善网络性能，使运营商能够克服服务质量（QoS）的限制。服务控制不但增加了宽带服务的使用范围，还为第三方服务供应商提供了新的创收机会，使他们可以搭上运营商网络的便车。
本文将介绍宽带网络中服务控制技术的应用和优点。
宽带的发展状况
目前，世界上许多地方都提供高速联机接入，例如，日本和韩国以每月35美元的价格提供40Mbps的带宽服务。从全球看，DSL市场的增长率达到了两位数。许多国家的用户数量都超过了100万。以前，浏览器和电子邮件应用几乎占用了所有互联网流量，但现在，音乐下载、新闻、对等（P2P）应用、网上游戏和VoIP正逐渐成为互联网上的主要流量。事实上，VoIP正逐渐成为主流。在一年多一点的时间里，共有1700多万人下载过支持宽带话音通信的VoIP应用 -- Skype。
对等服务：成本还是机遇？
对运营商而言，来自P2P及其它宽带应用的流量既是机遇也是挑战。随着越来越多的用户使用互联网下载音乐、视频、游戏及其它内容，P2P应用刺激了宽带需求。P2P革命已经渗透到了许多主流应用中，包括业务协作工具以及分布式计算、游戏和话音服务等。迄今为止，P2P是网络资源最大消耗者，这些应用总共消耗了所有宽带数据吞吐量的70%以上。
但是，由于P2P应用的流量模式与客户机—服务器流量有显著的不同，因而造成了上游数据要求、每日时间行为和昂贵国际传输线路使用方式的巨大变化。服务供应商已经认识到，如果不进行管理，P2P很可能会成为一项财务负担，因为随着网络资源的消耗，必须不断追加资金，提高网络容量，但又不会产生额外收入。另外，如果不能准确管理P2P流量，还将加重客户支持负担，增加用户抱怨，因为网络拥堵可能会降低其它应用的性能。技术解决方案不但要支持当前协议，还必须快速适应新兴协议，以抵御P2P遇到的威胁。
安全问题对网络完整性构成威胁
“全天候”宽带连接使客户受到了越来越多的恶意威胁，使用户的整体体验变得恶化。与此同时，运营商还受到了拒绝服务（DoS）袭击、电子邮件滥传、病毒和蠕虫等支持和网络管理问题的影响。
根据Gartner的预测，7%的互联网服务供应商（ISP）变动直接来自电子邮件滥传，36%的互联网用户希望通过更换IPS来减少不明电子邮件的数量；75%的互联网用户认为，ISP应当负责解决这个问题。对运营商而言，他们必须防止宽带网络遭受恶意袭击，而且不能影响用户自由、开放地接入到互联网的便利。
信息就是力量：新商业模式和合作伙伴关系
开发新的收入流包括：应用QoS参数实现流量流的特色化，从而“增强”通过统一网络管线运行的服务。例如，应该根据特定用户或应用参数动态应用QoS 策略，添加实用价值，提供性能保证，并提高网络资源的可用性，以便大大改善VoIP、游戏以及对延迟敏感的其它应用和服务。这些功能将使运营商和用户同时受益，否则，用户就只能得到无法满足要求的“尽力而为”的网络响应时间，因为供应商必须围绕视频、VoIP或游戏等增值服务建立面向大众的关键业务。
基础设施缺陷
对IP流量来讲，“不了解的事物不会对自己构成伤害”这句话已经不再适用。即使是自己不了解的东西，也会对运营商构成伤害。一开始，宽带网络的目的是接入，而不是优化P2P等流量，或者在同一个骨干网上实现QoS测量分层，以支持增值服务对性能的要求。
但是，如果现有网络不能增加内部流量智能，不能帮助运营商识别用户，划分应用类别和流量行为，保证VoIP等对延迟敏感的应用的性能，并根据使用情况对一组或单个服务收费，服务供应商就无法降低成本，实现盈利，也无法推广新的业务模式，并与其它企业建立收入共享合作伙伴关系。
服务控制技术为创造价值、降低成本和延长原有产品寿命提供了新的途径。为VoIP、视频或交互式游戏等服务提供性能保证能够改善用户的体验，降低抱怨率。另外，服务供应商还能明确区分品牌VoIP服务与网络上运行的“尽力而为”服务的性能。利用带服务控制功能的网络，运营商不但能根据业务优先级管理网络容量，还能增加网络资源的价值，更好地与内容供应商合作。
服务控制使用全新的方法执行流量分类、计费和控制。其技术平台和补充服务应用不但能发现和解决问题，还能帮助供应商增加宽带服务的盈利能力。
服务控制解决方案
服务控制同时包括硬件和软件解决方案，是专门为解决宽带运营商遇到的基础设施问题而设计的IP网络元素。该元素应用在IP数据流“之中”，能执行硬件加速的状态化深入分组检查，以便准确地按内容、应用和用户划分和控制流。
为将异常有效的状态化流量处理集成到完全可编程的框架中，还采用了平台的定制硬件，实现了性能与灵活性之间的平衡，使平台不但能处理数千兆位的流量，还能提高适应能力，满足不断变化的或新涌现的应用和协议提出的流量分析要求。
平台一般安装在汇聚设备（宽带远程接入服务器或电缆调制解调器终端系统[CMTS]）的宽带边缘网络上游，不但与用户验证和管理组件互操作，还能与计费、数据收集和策略提供系统组件一起，透明地为用户提供动态、定制、对各应用区别对待的宽带服务（图1）。
图1 配有思科宽带网络服务控制应用套件的思科®服务控制引擎
服务控制平台为宽带运营商提供多种工具，以管理网络流量，满足性能要求，并解决服务安全问题。利用这个解决方案，供应商能够用全新的方法定义和提供宽带服务。运营商可以根据规定的策略为每个用户提供特殊的宽带服务，真正实现宽带服务个性化。为帮助运营商改善网络分析和报告，更精确地控制新服务和计费模式的部署，还专门开发了服务控制应用。在下一节中，我们将介绍服务控制技术在宽带网络中的潜在应用，以及直接影响运营商业务的各种问题。
使用分析
改善和开发新业务模式要求宽带服务供应商准确了解用户的使用情况。服务控制技术的目的就是显著改善分析能力，从IP网络获取有意义的使用数据是一项非常困难的任务。
服务控制技术提供高性能应用和用户感知型流量分类，使运营商能够透彻地了解各种网络行为。通过跟踪所有IP流量，执行状态化深入分组检查，该解决方案能够收集每个用户使用的应用和服务的统计数据。运营商可以通过根据推测执行容量规划，并详细了解用户状况，从而进一步降低宽带网络中的IP服务供应成本，挖掘收入潜力。
流量优化
随着宽带互联网用户的增多，以及P2P文件共享或流媒体等对宽带敏感、需大量带宽的应用的出现，服务供应商的成本与利润结构发生了很大的变化。虽然运营商支持的数据量越来越高，但新应用的增加和文件的扩大也引发了网络拥塞。网络升级和移植成本的增加也降低了运营商的利润。服务控制解决方案能够帮助供应商降低成本。
如果能够按照全球、用户或单个流量等级的层次结构提供先进的容量和吞吐量管理，运营商就能够合理地分布网络资源，更好地提供话音或交互式游戏等对延迟敏感的应用，改善用户对宽带网络性能的体验和总体满意度，减少昂贵的网络升级频率，降低移植成本。
服务网络安全性
缺乏有高安全要求的家庭用户，以及互联网的开放实质，为网络安全威胁提供了温床，因而给服务供应商和用户带来了不良的影响。用户经常受到DoS袭击，以及蠕虫和病毒的感染。最近，Sasser、Slammer和Blaster等病毒掀起了若干场“安全风暴”。另外，随着“IP型”手持设备和个人数字助理（PDA）逐渐成为黑客攻击的对象，服务安全已经变成了运营商必须面对的首要问题。
随着受感染主机的迅速增加，受影响的网络流量也越来越多，这不但增加了服务供应商的管理成本，还增加了技术支持电话的数量，因为运营商一直试图跟踪、打击和阻止病毒的传播。受感染主机将产生网络拥塞，随着传播的病毒，最终降低所有用户的性能。支持服务控制的网络能够阻止并主动消除安全威胁，这些威胁不但会产生不明流量和网络拥塞，还会增加供应商的成本。
分层与访问控制
区分服务等级和提供新内容能够进一步促使拨号用户移植到宽带接入，形成必要的增值内容服务部署用户群。随着内容的增加和内容供应商与网络运营商的合作，移动和宽带服务供应商都将需要保护版权，防止他人非法访问内容。
服务控制平台能够帮助运营商记录每个用户的使用情况，并对不同的应用或服务制订不同的策略。这种以用户为中心的动态增强模式能够提供接入和按需吞吐量服务，由于用户能够有选择地访问内容和资源，因而能提高用户的总体满意度。供应商可以提供真正定制的宽带产品和服务，并增强与每个用户的需求直接相关的服务参数。
内容收费
如果网络可以区分各种服务内容和增值服务产品，并跟踪和测量综合使用情况，移动和宽带运营商将能够以独特的方式提供增值内容，从而提高自身的竞争力。利用内容收费解决方案，运营商不但能够增加收入，还能为移动服务产品增加预付和后付内容服务，从而增加收入，并充分利用基础设施投资。宽带运营商可以建立应用额度，移动电信商则可以使用内容收费解决方案，根据先进的费率计划对流量执行实时收费，或者按照先进的预付和后付计费模式控制流量。实时收费的依据是用户的财务状况和流量高低，目的是防止收入损失。
推广增值服务
IP网络产生新服务的能力是无限的。随着互联网用户以及智能便携设备的增加，宽带市场完全能够接受各种新型增值服务，例如VoIP、网上游戏、音乐下载、VoD和流电视等。这些服务不但能为服务供应商显著提高每用户平均收入（ARPU），还能进一步增加网络资产的总价值。
服务控制技术能够集成到现有的QoS框架中，并与策略服务器和网络传输设备通信，因而能按照应用行为动态、实时地提供网络QoS，从而大大降低提供和集成多种服务的成本。
弥补基础设施缺陷
随着宽带网络对下一代通信的支持能力的增强，运营商必须提高自己的洞察力，并改善对网络行为的控制。如果IP网络能够区分VoIP、Web浏览、音乐下载、视频流或P2P流量等服务，就能够控制每项服务的质量，并合理收费。思科服务控制技术弥补了这种基础设施的缺陷。
另外，服务控制网络元素还为宽带网络增加了可编程的服务层，以便帮助供应商识别用户，划分应用类别，保证服务性能，并且在不执行昂贵的基础设施升级的前提下完成对多种IP服务的收费。
思科服务控制平台是专门为宽带边缘网络开发的，能够帮助宽带运营商很好地控制网络流量和用户使用情况。目前，运营商的传输网络可以逐步添加重要功能。只需追加少量投资，运营商就可以快速部署新IP服务，这种方式不但能降低总成本，将大笔网络投资分摊到多项服务上，还能建立与第三方的新型合作伙伴关系，并尝试使用新的商业模式。提供可以盈利的增值IP服务的技术已经成熟。
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