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帶你讀《果殼中的5G:新網絡時代的技術内涵與商業思維》第二章通信世界的第二次嬗變2.5(一)

随心所欲的網絡,從面向連接配接到面向服務                                                                                 

通信網絡是一個拓撲十分複雜的結構(見圖    2-35),像纏繞在一起無法解開的線團。網絡拓撲結構的複雜性其實也正是網絡性能受到限制的主要原因之一,同時也是網絡建設與營運成本昂貴的主要原因之一。

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 圖 2-35 典型的網絡拓撲結構,複雜而纏繞

造成網絡複雜性的原因有很多,但本質上是由于傳統通信網絡是一個基于連接配接的網絡架構(ConnectionBasedArchitecture)。由于使用者希望網絡是四通八達、自由連接配接的,這就必然會導緻這個由連接配接構成的網絡日益複雜。這樣一個面向連接配接的網絡,使得每個網絡節點都和其他網絡節點有着直接或間接的關系,這就會使得配置和運維一個網絡必然會牽一發而動全身。

我們簡單地以傳送一個資料包為例,為了使得使用者的一個資料包能夠從北京傳送到廣州,而不在網絡中迷失方向,就必須在這個資料包所經過的沿路的所有網絡裝置之中配置相應的路由參數。最基本的代表性内容就是一個叫作路由表(RoutingTable)的資訊内容,這個路由表的功能簡單地說就是将資料包可能傳送的所有目的位址與這個網絡裝置的端口建立一一對應關系(見圖 2-36)。

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圖 2-36 網絡路由裝置的典型配置内容(路由表)

資料包在經過這些網絡裝置時,就要停下來看一看,應該從哪一個端口出去才能到達目的地。這就好比我們走在一個陌生城市的道路上,每經過一個路口,我們都需要停下來看一看路口的訓示牌(見圖 2-37),我們才知道下面應該朝哪個方向繼續行進一樣。資料包從北京到廣州,這一路上要經過無數的路口(網絡路由裝置),每一個路口都有這樣的方向訓示牌(路由表),資料包都需要停下來檢視下一段路的方向,直到資料包最終到達廣州。可以想象這樣的一路,需要花費多少時間在确定道路。最為頭疼的是,資料包所經曆的這條線路必須是沿路所有網絡路由裝置事先配置好的。而且一旦配置了,這條線路就是一條固定的線路(見圖 2-38),要想改變它,必須要沿路所有裝置一起改變配置才行。

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圖 2-37路口選擇

這樣的網絡既僵化又複雜!想象一輛列車從北京開往廣州的途中要經過衆多的軌道扳道機,隻要有一個軌道扳道機沒有被正确配置,列車都會偏離預設的軌道而無法到達廣州。即便是所有扳道機都正确配置了,在實際的行駛過程中,也可能會發生意料之外的事情,比如惡劣的天氣或交通   事故等導緻既定的路線無法繼續前行。傳統的網絡面對這一問題,别無他法, 隻有一個字,等!即便是北京通往廣州的道路千千萬萬,由于行駛線路已經被事先規定了,列車也隻能等待道路的恢複。也許對于列車出行而言,這并不是常見的場景,但對于網絡上的資料傳輸而言,這就再平常不過了。網絡裝置損壞,操作的錯誤、資料流量擁塞等各種問題都會導緻本來設定好的資料傳輸路徑突然發生問題,令資料包無法到達目的地。我們雖然可以重新改變路由,讓資料包繞道而行,但如前文所述,這意味所有沿路所有裝置的路由都必須協同改動,而且還要考慮正行駛在不同路段的資料包。這就是網絡運維的痛苦和高成本所在。

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圖 2-38 網絡路由表一旦配置,資料傳輸路徑就被固定了