第三篇 资源篇
第9章 2008年中国互联网络基础设施建设情况
9.1 概况
为了完善中国电信业市场格局,2008年5月,在工业和信息化部的指导下,出台了新一轮产业重组“五合三”方案。电信重组促成了新移动、新电信、新联通在通信行业三足鼎立的竞争局面,成为我国互联网领域发展的一座里程碑,带动了互联网骨干网格局的变化。重组后我国各互联网运营单位拥有了更为集中的互联网网络基础设施资源,在一定程度上抑制了我国互联网基础设施重复建设现象,各单位的互联网运营实力得到加强,有力地推动了移动互联网和全业务运营的飞速发展。
2008年,在各互联网运营单位进行互联网融合调整的同时,互联网基础设施建设的进程也不断加快。我国互联网网络结构、网络设备、网内网间带宽、骨干网互联互通建设及互联网网内信息资源等都得到了较大的优化和调整加强,为2009年我国互联网的进一步发展奠定了良好的基础。
9.2 互联网骨干网络建设发展情况
9.2.1 电信重组推动互联网骨干网格局变化
电信重组推动了我国互联网各运营单位的骨干网结构的变化。新电信在重组后,互联骨干网仍以CHINANet和CN2为主;新联通在重组后,互联骨干网实力得到加强,其骨干网包含原中国网通的CHINA169、CNCNet和原中国联通的UNINET;相应地,新移动在重组后,由于在原有CMNet和IP专用承载网的基础上,拥有了中国铁通的CRNET骨干网,其互联骨干网的规模和实力也得到了加强,中国移动可以利用铁通已有的宽带网络资源,开拓具有广阔发展潜力的宽带数据业务市场,如图9.1所示。
图9.1 电信运营商重组带来互联网发展格局变化
重组之前,原中国电信、原中国网通、原中国联通、原中国移动和原中国铁通等互联网运营单位在互联网骨干网建设过程中,多采用“骨干网双平面城域网一张网”的策略,即建设两张IP骨干网:一张用于承载公众互联网业务,另一张用于承载高质量要求的业务,例如企业用户和NGN语音业务等。电信重组后带来了互联网经营管理变化,导致部分互联网运营单位同时拥有多张公众网或精品网。目前,各运营商仍处于调整融合阶段,多张网络大多暂时分开运营、管理。如何合理整合网络资源,避免建设中的重复浪费,和谐发展网络成为运营商2008年之后一段时期内的重要工作。
总体而言,2008年的电信重组并没有改变电信重组前的两家电信运营商占据互联网骨干网主导地位的局面,三家运营商的互联网运营实力仍然存在着失衡现象。
9.2.2 互联网骨干网优化调整持续推进
2008年,各互联网运营单位在坚持平面+空间分层结构的基础上,不断地优化互联骨干网的网络结构和路由策略,推进我国互联网骨干网持续向宽带化、扁平化、融合化、智能化和可控化方向全面发展,不断地提高互联网骨干网容量、处理能力、资源利用率、QoS保障能力、多业务承载感知和策略控制能力。
国内运营商配合宽带提速,采取了接入铜缆网整治,接入设备下移和光进铜退等一系列措施来提升网络带宽,对网络结构进行了进一步优化调整。2008年中国网通China169扩容工程使国内骨干中继总带宽近3500G;而中国电信为ChinaNet新增了北京、上海和广州到普通核心节点,普通核心节点间以及省际间的多条10G链路和若干条40G链路,国内骨干中继总带宽超过了9000G,极大地提高了网络带宽。预计随着我国互联网骨干网的宽带化进程得到进一步加速,将会有更多的40G接口出现在骨干网的各种光通信设备上,为各种具有宽带特征的信息化服务应用规模的扩大奠定更好的基础。
2008年,从互联网骨干网到城域网的扁平化改造工作得到了我国各大基础运营商的持续深入推进,省网逐步取消,骨干、接入两层网络架构逐步清晰化。如2008年,CHINA169扁平化工作基本完成,省网接入设备下沉本地网,提高了网络的灵活性,减少了网络投资并提高了数据传送效率。
为了抵抗来自内部和外部的双重压力,尽量提高端到端的服务质量保证以及网络安全,尤其是对拒绝服务攻击的抵御等能力,运营商在2008年不断提高运营网络的可控可管能力。中国电信在CN2全网省层面推进流量清洗中心的统一部署,城域网引入接入控制层,实现集中管控;原中国网通在骨干网层面,对面向公众的总部大网(CHINA169+CNCNET)一百多台骨干网设备和核心网管系统进行安全加固,并由集团技术部牵头组织了“中国网通下一代宽带网络体系与支撑体系方案”的研究,资源控制和安全保障等可管可控能力是其建设重点;集团还统一建设了CA认证平台,省层面集中建设了流量清洗等网络安全系统。
用户需求不断增加,要求互联网能够实时智能地感知用户业务,满足个性化的业务需求,使我国互联网骨干网向智能化、可控化的方向发展。2008年,各运营商提高了骨干网网络设备的智能和感知能力,并适时逐步引入IP承载控制系统提供精细化资源管理能力及智能化的承载控制。
9.2.3 骨干网互联互通仍需改善
我国目前互联骨干网的互联方式仍以直联为主,交换中心为辅。随着我国与国际互联网领域的合作日益紧密,以及电信重组进程的完善,政府对互联网互联互通的管控力度不断加强。互联网运营单位出于提升自身网络价值和影响力,降低网络互联成本,实现互联网长远发展利益最大化等多方面目的,也在持续改善互联网骨干网的互联互通服务质量。
截至2008年7月底,我国已建设的网间直联带宽超过300G,国家级交换中心的合计接入带宽约28G,分别较2007年年底增加了近60%和8%。我国各互联单位之间的直联多为同一城市内的节点间互联,中国电信和原中国网通在京沪穗三地间建立了长途直联电路。截至2008年7月底,中国电信和新联通之间的合计互联带宽达205G,占我国网间总直联带宽的近70%,国内互联网络骨干网络间互联结构图如图9.2所示。
图9.2 国内互联网络骨干网络网间互联结构图
由于我国各骨干网络拓扑结构差异较大,影响了互联互通的统一规划和调整,导致我国互联互通仍存在一些问题:
(1)互联网重要节点设置集中,国际出口节点、国家级NAP点和NAP直联点、DNS根镜像服务器等关键资源,都设置在北京、上海和广州三个城市。
(2)互联互通形式单一,互联NAP节点设置数量偏少。
(3)NAP节点互联链路容量不足,带宽利用率偏高,交换中心在互联带宽总量占比不到10%。
总体而言,各互联网运营单位之间的互通质量需要进一步改善。
9.2.4 互联网骨干网对下一代互联网的支持能力不断加强
我国互联网存在的地址短缺、网络安全和服务质量等问题已引起政府管理部门和产业链各方的高度重视,作为未来信息基础设施的方向,下一代互联网的发展将有助于解决当前互联网面临的多种问题,给我国带来巨大的发展机遇,有力地推动社会经济的全面协调发展。
在互联网发展建设过程中,作为我国IPv6产业链主力的互联网运营单位为下一代互联网的发展做了较为充分的准备。我国互联网骨干网的核心设备绝大部分支持IPv6能力,同时运营商开展了一系列的IPv6试点建设和试验,如IPv6城域试验网络和IPv6智能小区等。2008年,原中国网通开展了一系列的基于IPv6的研究与试验,包括基于IPv6的内容分发系统CDN的研究与开发和基于IPv6的监控类业务试验等,并用IPv6网络实现奥运会的视频组播业务和监视系统,全球IPv6用户可以直接通过CNGI-CERNET2访问2008北京奥运会官方网站。
当前我国运营商IPv6网络部署面临的主要问题是:如何合理选择IPv6网络演进方案,以及如何有效降低网络部署成本。
9.2.5 奥运促进了互联网骨干网的发展
为了保障2008年北京奥运通信网络的畅通和网络服务质量,互联网运营商对互联网骨干网做了相应的扩容、调整和优化。
原中国网通在互联网上构建了一个大型的虚拟专用网络,通过此VPN为奥运网站、奥运场馆、奥运酒店等提供优质的服务质量,并由其骨干网为奥运虚拟专网配置了专用国际出口及国内互联出口;同时,中国网通面向互联网应用建立了流量清洗系统,对奥运相关网络的流量进行检测,剔除攻击的流量和有害的流量,保护奥运网站。而中国电信新增了与中国网通间的62.5G互联带宽,其中10G为奥运专用通道;与中国移动新增5G北京本地互联带宽,用于奥运期间移动WLAN的质量保障;与中国联通新增2.5G北京本地互联带宽;与铁通新增1G北京本地互联带宽。在互联网带宽扩展的同时,运营商也采用了骨干网负载均衡等措施,使得带宽压力分解到不同的区域,网络稳定得到相对保障。
2008北京奥运促进了互联网骨干网的发展,面对奥运这样的短期重大互联网需求,运营商能够提高大局意识。然而,互联网骨干网的宽带建设和发展并不局限于短期重大需求,运营商需要从日常建设抓起,加强基础网络设施建设,在未来的全业务竞争中确立市场优势地位。
9.2.6 重大灾害后的互联网骨干网重建工作成效显著
2008年春节期间出现了50年一遇的雪灾,造成的行业直接经济损失达十多亿元人民币。光缆、杆路以及电源设备的受损导致互联网骨干网的服务性能有所下降,然而互联网运营商通过一系列保障措施提供应急通信,全力对受损通信设施进行抢修,力保互联网通信畅通。在重建工作中,互联网骨干网的基础设施建设得到加强。例如,中国电信在受损光电缆及杆路重建、电源设备更换增配时,推行“光进铜退”,用光缆替代原有骨干电缆。
2008年5月12日的汶川特大地震是新中国成立以来,破坏性最强,波及范围最广,救灾难度最大的一次地震灾害,灾区的通信基础设施大面积受损,互联网骨干网受到极大的破坏。地面通信光缆绝大多数产生阻断,放置于重要机房的骨干传输设备也不同程度上遭受到地震的破坏,灾区互联网通信几乎全部中断。例如中国电信的兰州—西宁—拉萨骨干光缆中断,导致到乌鲁木齐、广州和拉萨等部分城市长途电路中断。
在政府领导下,互联网重建工作得以迅速开展。重建工作中,注重全程全网协调发展,优化核心骨干网络及系统结构、扩充能力,提升互联网的防灾减灾能力、安全可靠性和通信信息服务水平。推动资源共建共享,节省投资,提高资源利用率。例如,强化成都通信枢纽地位;建设大容量、多平面,安全可靠的传送网,提升综合业务承载能力;全面恢复重建局房、管道、线路和电源等基础设施,统一规划实施,加大资源共享力度。
9.3 宽带接入发展情况
9.3.1 宽带接入服务市场状况
全球宽带接入服务市场不断增大,截至2008年第四季度末,全球共拥有4.11亿宽带用户,相比第三季度的3.97亿,增长了3.47%;全年新增5920万宽带用户,增长率为14.4%。2008年,我国互联网接入市场飞速发展,超越美国成为世界上最大的宽带国家。根据工业和信息化部相关统计数据,截至2008年12月,我国基础电信运营企业的宽带接入用户数达到了8342.5万,比2007年年末新增1701万,增长率达25.6%,这一比例小于上年的30%,如图9.3所示。
资料来源:工业和信息化部
图9.3 全球与中国宽带发展情况
宽带技术采用前十位的国家拥有72%的全球用户,其采用的宽带接入技术代表了全球宽带发展的趋势。DSL是目前最广泛采用的技术,具有1.86亿连接,占据前十位国家中的62%。Cable Modem次之,拥有6300万的连接(占整体的21%),FTTx以2670万连接(9%)位居第三,如图9.4和图9.5所示。FTTH/FTTx已在发达国家大规模商用,并将是未来几年各国宽带投资的重点。
图9.4 国际平均宽带接入类型比例(截至2008年年底)
图9.5 宽带接入类型比例(截至2008年年底)
我国的宽带接入以DSL和FTTx为主。我国是世界上最大的DSL用户国家,2008年,6702.6万DSL用户约占全球的25%,以及我国宽带连接的80.3%。我国DSL数据速率也在不断提高。此外,我国也拥有全球最多的1900多万FTTx用户,占全球的37.4%。随着宽带用户数和宽带数据率的提高,我国宽带接入主要宽带用户数量和业务应用种类也在迅速增长,同时在FTTx、PON以及DSL等技术的推动下,产业发展逐渐进入正轨如图9.6所示。
图9.6 中国宽带接入技术比例
虽然我国宽带用户发展快,但宽带用户仍以ADSL用户为主,其比例高于世界平均水平,远高于美国等互联网发达国家。随着宽带高速率技术的不断完善发展,这一情况会得到较快解决。我国专线接入用户达63319户,同比减少2.9%;窄带拨号接入业务用户持续下滑,已下降到1437.7万户,比2007年下降了25.8%。
数据说明,2008年,全球和我国均出现了较为明显的宽带增速减缓的现象。2008年全球第四季度的宽带增长率为最近三年来最低,约为1380万,比第三季度的1640万下降了16%。新增用户排名前十位的国家中,有五个增速比前一季度下降。而我国作为新增宽带用户排名第一的国家在2008年第四季度增加了243万宽带用户,首次比前一季度(516万)有所下降(达54.5%)。
我国宽带业务增速减缓现象的原因有:首先,大中城市容量庞大,小城市及农村几乎无市场,且新技术市场主要以年轻、高文化用户为主,新技术全民普及进度较慢,宽带业务发展受到经济文化水平发展的制约;其次,宽带用户的增长速度将逐渐趋近电脑净增长速度和人口自然增长速度,宽带业务发展受终端价格和人口增长的制约;再次,全球性的经济衰退对我国宽带发展造成了一定的影响。
为了扭转上述局面,宽带接入服务市场的发展应该注意到如何提供更丰富的业务,为用户创造源源不断的需求,同时争取在农村宽带网络和移动宽带网络等方面,从短期利益与长远发展之间取得平衡,加快我国宽带发展的步伐。
9.3.2 农村互联网宽带接入发展
受经济和知识发展集中化因素的影响,我国互联网发展长期存在着城乡差距,体现在网络基础设施建设、市场开发及应用资源建设等各个方面。为了加快农村通信发展和信息化建设,逐步缩小数字鸿沟,我国“十一五”规划中,把加强农村通信能力建设作为协调发展重点,加快农村通信基础设施建设,加速新一代农村信息产品作为工作和发展重点。
凭借前几年打下的良好基础,农村宽带应用的热情和需求逐渐被激发出来。在政府的政策支持下,农村信息普遍能力得到进一步提高。各大运营商也在2008年度工作会议中表示,要重点拓展农村宽带市场。
2008年,各基础电信企业用于村通工程和农村信息化建设方面的工程直接投资达到122亿元,农村地区基础网络特别是宽带接入网络的覆盖逐步延伸。全年共为593个乡镇提供上网接入,601个乡镇开通宽带。目前,中国农村网民规模达到8460万人,较2007年增长了3190万,增长率超过60%。2008年3月,广东省21320个行政村全部覆盖了宽带网络,继北京、上海、江苏后,实现了村村通宽带;5月,山东省基本实现了村村通宽带,光缆进村率超过60%;8月15日,宁夏2362个行政村都实现了通宽带。农村互联网的发展已经成为互联网发展应用的亮点之一。
2008年,农村信息平台在农村互联网宽带建设中得到了进一步完善,适农业务推广迅速,农村信息化步伐不断加快。各大运营商,例如,中国电信的“信息田园”、中国移动的“农信通”等农村综合信息服务平台得到进一步完善和扩大;“乡乡有网站”项目已在安徽等8个省份试点,免费建成乡镇政府网站1600多个,免费培训乡镇信息员2000余人。宁夏和四川等近10个省份推行了县信息中心、乡信息站、村信息员的农村信息网络模式。
总体来看,虽然农村宽带接入水平提高较快,但相对于城镇,农村互联网普及程度仍然存在差距,运营商对在农村部署宽带网的积极性还有待进一步提高。进一步加强农村地区的宣传,提高农村互联网宽带普及率、农民信息化知识水平和应用能力,仍然是我国各级政府在今后信息化推进过程中应高度重视的问题。
9.3.3 移动宽带接入发展
与固定接入方式相比,以GPRS,CDMA,TD-CDMA,WiMAX,meshWiFi等技术为代表的移动接入技术,以其能为用户提供更便捷的网络服务等优势得到了越来越多的关注和发展。截至2008年9月,全球已有280多个HSPA增强型3G商用网络。与此相应,我国移动互联网的发展进入了快速增长期,据中国互联网络信息中心(CNNIC)统计报告显示,截至2008年12月,我国手机上网网民达到1.176亿人,较2007年增长了一倍多。
但总体而言,我国移动互联网发展仍以WAP为主,整体移动宽带接入市场还处于发展初期,不论是用户数还是市场规模都不是很大。2008年电信重组和2008年年底3G市场开放工作的准备就绪是我国移动宽带接入大发展的契机,我国移动宽带接入将迎来一个发展高峰,移动接入速率和性能将不断提高。
移动宽带接入领域成为三家电信运营商的激烈竞争领域。中国电信聚焦中高端客户,通过全业务融合,力图做移动宽带接入市场的领先者,其CDMA+WiFi的“天翼”策略于2008年年底在全国完成了2.5万个热点覆盖;中国联通则大力开发推广移动互联网应用,强化套餐营销;中国移动从多维度积极稳妥地推进移动宽带接入业务,始终以需求为导向,充分发挥在移动领域的优势以成为中国最大的3G运营商为目标。中国移动全力推进TD-SCDMA建设运营工作,并取得积极进展:北京等8城市TD-SCDMA试验网建设按期完成,接收了青岛、保定试验网,10城市覆盖率达到同区域第二代网络的95%以上;二期工程28个城市TD-SCDMA网络建设全面启动;全面部署TD-SCDMA/2G互操作功能开放和设置工作,TD-SCDMA/2G核心网融合组网试点顺利完成,在拓展TD手机用户的同时,大力推动基于TD网络的无线数据应用,如信息机、上网卡以及上网本等,10城市客户可以“不换号、不换卡、不登记”方便地使用TD-SCDMA。
9.4 互联网络带宽发展情况
9.4.1 国际出入口带宽
经过多年的发展,我国互联网网络国际出口带宽迅速增长,截至2008年12月,我国互联网国际出口带宽总量为640287Mbps,年增长率达到73.6%,如图9.7所示。
图9.7 历次调查中国国际出口带宽
运营商中,以中国电信和原中国网通的国际出口带宽最大,连接的国家最为广泛,连接的国家和地区主要由国际互联网发达国家和周边邻国或地区构成,分布于北美(美国、加拿大)、欧洲(俄罗斯、法国、英国、德国、意大利、西班牙、瑞典、瑞士)、东亚(日本、韩国、朝鲜)、东南亚(新加坡、老挝、马来西亚、越南)、南亚(印度)、中亚(哈萨克)及中国港澳台三地。截至2008年8月,美国、日本和我国香港地区位居我国国际出口带宽的前三位,如图9.8所示。
图9.8 各国家/地区国际出口带宽占比
按运营商划分的互联网国际出口带宽如表9.1所示。
表9.1 骨干网络运营商互联网国际出口带宽情况
注:数据来源于中国互联网络信息中心(CNNIC)的统计,截至2008年12月。
9.4.2 国内带宽
2008年,随着信息技术的高速发展,互联网承载的业务越来越丰富,各互联网运营单位对运营网络的带宽进行了相应的扩容。截至2008年年底,我国基础电信企业互联网宽带接入端口达10928.1万个,比2007年净增2388.8个,增长率达28%;全国光缆线路长度净增99.1万千米,达到676.8万千米,其中长途光缆线路长度达到79.3万千米。
2008年,中国网通China169扩容工程使国内骨干中继总带宽近3500G;而中国电信为ChinaNet新增了北京、上海和广州到普通核心节点、普通核心节点间以及省际间的多条10G链路和若干条40G链路,国内骨干中继总带宽超过9000G,极大地提高了网络带宽。
尽管各互联网运营商在网络建设上投入了巨大的财力和物力,但无论是骨干网还是接入网的带宽仍难以满足以数倍速率增长的IPTV,VOD和P2P等网络流量的需要,迅速增长的网内流量给有限的网络带宽和网络设备带来了巨大的压力。在国内,我国干线业务流量和带宽需求的年增长率都已经超过200%,以P2P应用为主的视频占用了大量的网络带宽。互联网运营商在不断带宽扩容的同时,也急需找到利于互联网可持续发展的解决方案。
9.4.3 互联网交换中心
互联网交换中心是用于互联网间互联时交换流量和路由信息的公共平台及相关设施。其主要功能为:(1)实现互联。可以通过交换中心进行直接互联,或者实现多边的对等互联。(2)路由交互和流量交互。既可以实现路由信息,同时也可以进行业务流量的交互。(3)管制功能。对流量以及路由策略等进行控制。交换中心在国外发展较好,北美仍处于全球互联网中心,欧洲则拥有多达118个活跃的交换中心,日本、韩国、新加坡和香港则形成了亚洲的国家或地区互联网中心。
我国互联网交换中心主要由国家级互联网交换中心和区域性互联网交换中心组成,作为我国骨干互联网单位之间互联的辅助手段。2000年,北京国家级互联网交换中心正式建设运行,随着我国骨干互联网单位之间的国内业务流量交换规模持续增长,2001年,原信息产业部又增设了上海和广州两个交换中心。
截至2008年7月,我国国家级交换中心的合计接入带宽28G,较2007年年底增加了8%,但实际流量约占据互联带宽总量的不足8%,各互联单位接入NAP点的带宽利用率基本在75%以下,互通质量较好。表9.2给出了我国交换中心城市接入带宽的统计数据。
表9.2 交换中心城市接入带宽统计
(工业和信息化部电信研究院 李 原)