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通信系统高实用性的经济分析
 

 编者按

  有这么几股力量都在推动具有经济效益的现货组件的(COTS)高实用性的通信系统发展。放宽管制、融合语音和数据网络、Internet,更不用说脆弱的经济了,所有这些都需要增值业务,而增值业务的迅速发展,更容易实现并且可以带来逐渐增长的用户数,并改善业务提供商整体投资的回报(ROI)。平衡这些需求对于业务提供商、系统开发商和类似的组件供应商来说都代表着新的挑战。

  继续使用COTS组件,是符合当今需求的通信解决方案,并且已经证明由于规模经济和增长的互操作性,COTS组件能够降低整体系统成本。通信设备制造商(TEM)可以解放出来集中精力整合现货组件并增加具体的垂直服务,这就产生了更短的方案开发时间。由于其利用了可获得的,广泛使用的成熟组件,因此COTS方法也降低了风险。

  既然解决方案仍然需要满足现存专用设备的系统实用性、质量和性能特性,COTS方法也引起了一些有意思的困难。需要大量的分析工作来决定组件是否正确安装,当被捆绑时,这些组件将产生足够的价格点。但是,如果所有的组件能够共同工作以提供可估计的可靠性水平,这才是唯一有效的。这一策略代表了可升级和可靠性从单块集成电路的分离,其从一开始就被设计并完全在方案开发者的控制之下。

  这种二分法是有挑战性的,但是可以通过直接方式来分析,并显示了其遵从基本的技术和经济原理。

  这篇文章的目的就是提供对市场部门和形成产业的这一重要的技术力量的深入了解。其将含盖实用性的基本内容,包括它是如何被测量的;发生故障的最常见的原因和避免故障熟知的方法;网络、系统和组件实用性的差别;以及故障群和冗余的概念。也将推荐8个最常见和最经济的高实用性结构,并提供每一个结构的优缺点。"高实用性经济"概念被提出以对决定每一结构实用性代价背后的技术和科学提供最大的理解。这篇文章包括了每一个设计者在选择COTS组件并规划一个高实用性但是节约成本的通信系统结构时,应该熟记在心?quot;10条实用性理论"。

 定义高实用性需求

  对于业务提供者来说,在节约成本系统上的高实用性业务对于他们的成功是至关重要的。放宽管制和更为激烈的竞争使得他们更加关注于其方案的经济性,但是他们也不愿意牺牲原系统的决定性作用。

  几个因素在业务提供者产生业务产值方面扮演了重要的作用

  • 延长一个已有方案在市场中的时间;尤其是在网络从TDM时期转移到数据包(或者IP)时期的时候
  • 改善方案的实用性;当它们不能有效运作时,也不能赢利。
  • 尽可能快的把一个新业务推向市场,在尽可能节约成本的情况下拓展现存系统的能力和性能。创新性新业务将增加业务提供者的用户数量,并允许他们把他们一般的固定管理费用集成在大量的增值用户群上。

  业务提供商一直在寻找缩减提供业务整体成本的方法--或者整体拥有成本,包括采购、开发、配置和运行的成本。为了能够满足这些要求,他们要求甚至更加便宜并且更灵活的系统,这些系统仍然可以满足现存专用设备的实用性、质量和性能特性。这增加了它们提供者的压力--就是通常叫成TEM的通用设备制造商。

  传统上,关键的通信应用存在于昂贵的、专用单块集成电路系统上,这些系统使用特定的硬件和软件建立,并从根本上设计来产生高层次的实用性和决定性。但是,建设、配置、维护和运行这些系统的高成本是和低成本、开放标准方法不可比拟的,这种方法最初在台式电脑领域出现,现在建模在Internet后的下一代基于IP的网络中已变得普遍深入。因此,许多TEM们已经开始注意COTS方法。

  已经被广泛接受的一点是COTS组件可以降低系统整体成本。COTS可以使得业务提供商和TEM们产生收入,并保持竞争力,这是因为组件成本被优化了,投入市场的时间缩短了,并由于增加的竞争力、多组件资源、较少的开发风险、可升级和可预计的可靠性及性能(或者决定性)的驱动而使性能得到了改善。

  COTS组件开发者拥有专业技能来建立水平的、成本优化的构建模块,这些模块可以应用于广泛的垂直解决方案中。例如,一个良好规划的构建模块,比如一个网络接口,可以用在通信交换、语音邮件应用和互动语音应答(IVR)应用中。因此,供应商可以把产品卖给几个TEM,以更少的成本实现更多相同的事情。在传统的模型中,每一个TEM需要专业技能来建立这些一般功能建设模块,并且由于他们的专业化将建立更少的模块。应用COTS建设模块方法,TEM们可以集中来增加专业化垂直商业逻辑在通用建设模块的上面以满足他们用户的需要。这就极大地缩减了他们整体开发的工作量和开发更低成本的组件。已经不断地显示出,开放的标准COTS组件可以从根本上降低TEM的开发成本和投入市场时间,这些组件可以与方案中其它元素高度地相互操作。

  由于建设模块可以从多种资源获得,TEM们也可以在从供应商间的竞争中获益时避免制造商封闭,这种竞争将带来更低的价格和迅速的组件改善。
对于业务提供商来说,既然他们拥有降低的方案开发成本和更低的配置和操作成本,COTS可以有助于最小化TCO。

 实用性计算

  许多时候经常把可靠性和实用性等同起来,当然两个概念对于高实用性概念来说都是十分重要的。所以当定义实用性时,注意到术语间细微的差别是十分有用的:

  • 可靠性是某件事在一段具体时间内不会失败的可能性
  • 实用性是一项业务可以获得的时间和整体时间的比率。换句话说:
    实用性=MTTF/(MTTF+MTTR),此处MTTF代表故障的平均时间而MTTR代表修复的平均时间。
    当MTTF增加到无限,MTTR减少到零时,实用性接近100%;百分比越高,越好。

  正如表中建议的那样,实用性尤其在非常接近1的区间内才被讨论。尽管99%的正常运行时间看起来很好,它仍然将导致每年超过3天半的故障时间。大部分方案不会被认为是高可用的,直到它们接近99.9%的运行时间--大概每年9个小时的故障时间。但是,通信行业使用4个9级别到5个9级别范围的实用性。

  问题是越高的实用性,将要求提供业务越高的成本。对业务提供商、他们系统和组件供应商的这个大的挑战要求实用性和成本间的平衡。

  系统整体的实用性可以通过把系统分解成独立的组件来决定--这些组件包含硬件和软件。硬件的实用性可以进一步决定于平台的实用性和I/O板的实用性,软件也是一样。
  数学上:
  系统实用性=(硬件实用性)与(软件实用性)
  硬件实用性=(平台实用性)与(I/O板实用性)
  软件实用性=(操作系统实用性)与(中间件实用性)与(软件实用性)与(应用实用性)

  并不是网络中每一个组件都必须提供相同级别的实用性;尤其,9的数量由终端用户具体要求而定。组件供应商不需要提供所有组件都是5个9,但是他们必须产生可以使得业务满足高实用性要求的组件。组件在系统中被整合的方式对于实用性有很大的影响,正如系统在网络中被安排的方式一样。

  ◎ 网络对实用性的影响

  网络中设备的位置也会影响实用性。随着设备向公共网络的核心框架的接近,实用性也就要求的越严格;当处于边缘的时候,实用性要求将更加轻松。例如,本地环路没有很多的内建保护以防止故障。实际上,Telcordia把本地交互网络实用性具体为99.93%1,其被认为代表了利润和成本间的平衡,而且用户发现这种平衡也是可以接受的。但是,互联这些本地交换的核心网络必须提供更好的实用性。

  对于不同业务类型的实用性预期值也是不同的。关键和重要的业务,比如119,要求比其它非关键业务更高的实用性级别。

  在决定系统或者组件实用性要求的首要考虑因素是决定组件在网络中应该位于什么地方,被用来做什么和对于最终终端用户方案将怎样与其它系统组合。

  ◎ 实用性的"逻辑性"

  测量硬件实用性要求考虑独立组件,组成了整合电路、晶体管、二极管,电阻器、电容器、中继、交换机、连接器以及其它东西构成的系统。

  有很多现成的方法来估计硬件可靠性和硬件组件的实用性。基于这个考虑,不同的硬件提供商通过Bellcore算法提供整合的平台级和电话板块级MTTF数据。他们的数据用作输入和开始点,但不会基于独立电子组件来决定可用特性。

  组件组合的方式对于方案整体的实用性有很大的影响。

  如果组件串行组合,方案依靠所有组件的实用性,并且整体系统的实用性比最差组件的实用性还要低。当如果组件被并行集成在一起,独立组件实用性级别将有一些不同。整体系统实用性可能甚至比最优组件的实用性还要高。

  开发者另一个需要考虑的就是尽可能地使用并行实用性。尤其,规划一个并行实用性方案不会增加对整个方案的成本,因为成本在并行组件实际被加上后才体现出来。业务提供商可以在起初没有并行组件的情况下配置系统,然后当其能证明合理时轻松地增加实用性。

  由于冗余被引入系统,系统的可用特性发生了重大的改变。实用性计算变成了一种费力并且容易出错的工作,因为计算必须考虑冗余的效果,失效切换到冗余组件的成功率,MTTR失效组件的效率及相似的问题。使用平台和电话板块MTTF数据作为输入和使用可靠模块图(RBD)2以正确决定系统级别可用特性可以获得更好的结果。

  使用RBD,互联的模块可以被建立来显示和分析系统中任何组件失效的效果。RBD也可以说明成功失效转移的概率,在带有操作要素的系统中建立冗余,这些要素比如缺乏立即可用的空闲部分。比如来自Relex Software Corporation*的软件可以用来产生系统级可用特性。这些包计算了整体的失败路径以在成千上万的失效场景中决定系统整体的可靠性和实用性。既然失效路径的数量随着系统组件数量的增加而成指数增长,软件运行Monte Carlo仿真3为不同满意级别获得不同的可靠性指数。

  开发者第三个应该考虑的因素就是拥有这些相对不太昂贵的工具并在不同实用性配置选择下完整地分析他们方案的可用特性。这样的测试要求严格的方法来决定系统特定的可用特性。

 故障原因


  ◎ 过载

  业务中断的主要一个原因就是系统或者网络的过载:过少的资源处理过多的呼叫。这样的例子包括一个新业务的初始推出或者突然出现业务高峰。

  当新业务被推出时,预测终端用户的反映或者业务将在实际条件下如何运行是很困难的。建模是很有用的;但是经常的发生的情况是,当试图预测一个复杂系统的实际表现时,整体要素可能被忽略。

  使用的业务高峰发生在广告战役时或者是节假日期间,比如母亲节。

  除非系统可以正确地设计来解决用户的大量涌入或者减轻负载,否则它们将失败。精确地决定出哪一个组件首先失败是很困难的。有时问题变得更加复杂,很小的故障经常导致灾难性的事件,因为默认管理系统本身变得过载了。

  确保系统被设计来解决过载问题是开发者第四个应该考虑的问题。系统必须提供一些负载缓冲并在出错时允许大量的业务返回。操作、管理和维护(OA&M)系统,经常被用来协助防止过载,而且也必须高可用和容错。否则,它们可能会拖垮整个系统或者使实用性问题变得复杂。

  ◎ 有计划和无计划停机

  停机可以是有计划的或者是无计划的。有计划的停机是要进行升级,加入新功能或者进行预防性维护而引起的。

  无计划停机是由于系统故障或者操作者错误引起的,操作者错误经常是由于很糟糕的培训,过于复杂化,不正确使用或者技术粗糙的员工引起的。

  根据来自网络可靠性指导委员会(NRSC)的研究,对于33%报告的业务中断,程序出错是根本原因。程序中断的频率有上升的趋势,正如在右面图中显示的那样。

  产业分析显示人为或者处理问题引起了大概80%4的非计划关机,而剩下的是因为产品的问题。


  ◎ 非计划关机的人为因素

  人是易犯错的,也经常犯错。来自Gartner Group5的研究报告,同时也经常被引用的数据是, 40%的非计划关机应归咎于单独的操作者错误。这包括操作者、维护者和每一个在物理上和通信系统接触的人。发生程序错误的人往往是半技术人员,他们更熟悉硬件安装和铺设线路。拥有广泛技术经验的维护者往往远程解决更为复杂的任务。

  业务提供商也精通于这些问题,并通过这些考虑来设计他们的网络。他们不喜欢解决复杂的线路问题,他们喜欢能够进行远程诊断被控环境安全方面的问题--保持尽可能多的对实际系统的操作。此外,综合培训,认证和培训课程可以有助于提高技术知识和减少一般的人为错误。

  对人类操作的依靠可能增加系统的MTTR。人员不得不出现在现场(这并不是总能确保的),并且人类的反映时间也经常慢于自动恢复处理过程。此外,人经常会犯错,并可能降低系统中其它组件的MTTF或者阻止失败组件的MTTR。尽管系统设计者十分努力来把人为因素从业务中尽可能地去除掉,但是,为了实现最小化MTTR的接口,他们必须首先决定是否成为默认管理过程的一部分。

  当设计一个综合可用策略时第五个建议是已经充分考虑了人为因素。正如每一个NRSC建议的那样,高实用性系统必须努力从业务过程中把人类因素去除掉。如果发生了一个错误,系统必须能够捕获正确的诊断信息并在不等待人为介入时迅速把系统返回到业务中。这不仅防止了人的错误,而且由于需要更少的人员和轮班,也减少了劳动力成本。越多的任务需要越少的人,越便宜的劳动力成本就可以维护系统。

  当系统正在运行时,确保您的系统可以使业务提供商测试更新的软件版本是减少人为错误可能性的另一个好方法。这种测试允许他们非常容易地更新到新软件上。如果检测到新软件版本上出现问题,系统可以被恢复成软件熟知的稳定版本。

  ◎ 管理非计划关机

  即使拥有最好的组件和最好的质量控制程序,组件错误也是不可避免的,并且默认检测和默认维修都会影响MTTR。错误被检测的速率直接影响系统恢复所需要的时间。如果一个备份组件可用并能够承担至少一些失败组件的功能,则可以保持业务实用性级别。如果失败组件没有备份或者负载分担功能,那么可能发生业务中断。

  为了恰当管理非计划关机,系统必须有一个故障管理计划。故障管理是一个典型的五级过程,是一些决定了MTTR效率的原则。

  检测--故障被注册,但是故障组件不会被定位
  诊断--决定哪一个组件已经发生故障了
  分离--确保一个故障不会引起系统失败。(分离不必使得系统功能正常。)
  恢复--把系统恢复到预期的行为
  维修--恢复系统的所有功能,包括所有的冗余

  故障通知必须能够在这一过程的许多时刻都能够进行。通知事件例子包括系统拓扑的改变--当板卡被脱离出业务时,放回至业务中,从系统中删除或者插入到系统中。在上面五步的每一步之间必须有一个到下一步或者过程中各步的通知。在故障检测时,通知可能被发送到诊断和分离步骤,或者同时恢复软件组件。

  或许业务提供商最大的需求是对系统更好的可视性。他们要求可视性是为了决定系统是否正常,预测未来可能的失败和实施故障检测、诊断、分离和修复。当系统中有组件发生改变而超过一个特定的门限值时,业务提供商需要预先的指示,并也要求远程通知和报警功能。

  故障管理的最后一部分是故障预测。故障预测是故障检测的可选形式,故障检测包括内建诊断。根据可预测故障,系统操作者可以有机会率先实施在线修复而不是等待事故发生。

  对于开发高实用性系统第六点需要考虑的因素是选择其产品中含有足够技术支持的组件供应商,这样可以获得充足的信息来重建系统状态并在短时间内修复故障。

  ◎ 老化组件的影响

  理解不同组件随时间发生失效的统计率可能是在设计系统为最大实用性方面非常强大的工具。

  通常,硬件遵循所谓"浴缸曲线"--故障率在系统投入使用的前几个月降低,但是在一定时间后再一次增加。最初的降低是因为"强化试验",较差的组件失效的相对较快,而被去除掉。较稳定的组件在系统中保留下来。一段时间后,它们开始变差,最终失效。硬件行为在下面的图中由点线表示。

  另一方面,软件在最初阶段得到改善,也是由于"强化试验",但是随着时间的推移不会显示相同的衰减模型。理论上,软件行为在图中由破折线表示。但是实际上,软件行为表现的更像是如实线那样,在升级或者错误修复时显示峰值。最后,软件将无限地稳定和平滑下去。

  应该记住一个好的公理--当配置的软件硬化时,配置的硬件软化。

 高实用性配置

  防止系统级故障的关键因素是冗余性。组件冗余的类型和数量决定了系统的故障特性。这篇文章将讨论8种不同的高实用性结构,并指出它们的优缺点,确定它们的可用特性。必须注意8个框架的不同在于冗余性和系统如何从故障中恢复。

  ◎ 聚类

  在聚类时,整个计算机或者系统将被复制,这样如果/当一个聚类中的系统发生故障时,系统的操作被移交到空闲系统。提供的空闲系统的数量可以从2N(每一个提供的系统都有一个空闲系统)到N+1(对N个系统只有唯一一个空闲系统)变化。空闲系统可以被配置成激活/备用模式,比如空闲备用系统将准备运行,但是当前处于空闲状态。较重要的地方可以配置激活/激活配置;所有系统,包括备用系统,将和相互的活动同步,动态负载分担也变得可能。激活/激活配置将更难实现,但是如果可以获得负载分担,比如所有系统都在运行时,整个系统能力可以最大化并且硬件不会处于空闲来等待故障,其恰恰可以提供经济上的补偿。

  聚类的优势在于可以和任何基于PC的系统工作,适合尺寸轻巧的PCI,并使用标准网络连接以保持系统可以相互通知,最重要的是,它适合地理上的多样性。如果在自然灾害的情况下,比如洪水、大火或者地震,聚类可以继续业务的实用性。聚类的缺点包括价格昂贵外设的复制和随着时间的推移相对长的故障时间(秒级别,而其它一些方法是毫秒级)。故障后重新同步系统也是这一结构的一个缺点--有时它们不得不从线路上拆下来以把聚类恢复成必要的冗余状态。

  ◎ 硬件容错

  硬件容错是CPU处理逻辑的复制,同时6执行相同的指令设置。

  比较在容错机制中从复制的CPU的输出结果以决定结果中是否存在差别。假如从2个处理器产生两个不同的结果,不可能迅速和有效地决定产生错误的CPU,所以实行三模块冗余技术(TMR)。TMR运行3个处理器,考虑了更为有效的故障分离过程,假如一个CPU的输出和其它两个CPU的输出不匹配,这个CPU被认为产生了错误,并被业务中去除,然后进行在线修复。

  这一机制的主要优点是在应用级别透明的情况下,防止了硬件故障。如果硬件故障在一套组件上被检测出,那些组件可以被迅速并容易地去除掉,而不用要求在应用级软件中有任何特定失效转移逻辑。业务的用户不会注意到任何的业务降级,甚至是瞬间的降级。但是这种配置不会防止软件错误和失效。错误软件指针可能使得整个复制系统崩溃。相似地,这些系统的PCI实现不能适应互联媒体处理外设卡的故障,这是因为CT总线带状线路的局限性。除了容错机制外,要求这些外设卡的系统也需要实现聚类或者一个cPCI结构。

  ◎ 外设热插拔和冗余

  外设热插拔(PHS)允许在线维修、更新或者在cPCI机箱中增加外设,而不需要关闭整个系统。外设可以是电话板卡、磁盘驱动、风扇、电源供应、管理和报警模块以及其它一些设备。外设热插拔对于降低关机时间有重要的影响,这种关机无论是计划中的还是计划外的。

  尽管外设热插拔在降低维修时间上十分有效,但是其单独不能防止操作中关机或者花费在获得空闲设备和分派技术人员进行维修的时间。为了防止操作中关机,提出了外设的冗余性。拥有外设冗余,如果一个外设发生故障,空闲外设可以接管故障外设的操作,而不需要操作者的介入。技术人员然后可以不用那么迅速被分派去恢复系统的冗余性。

  不仅PHS可以在最小关机时间内拆除失效组件,而且考虑了预防性维护。知道了系统低效运行应该发生了故障,外设冗余也可以使得业务提供商更好地增加系统能力。

  ◎ 冗余系统插槽

  冗余系统插槽(RSS)系统在cPCI系统中提供了冗余的,可热插拔的单板卡计算机(SBC)。通过在故障时消除SBC,这一系统拥有外设热插拔cPCI系统的能力。

  每一个SBC有一个分离的操作系统和应用的实例。SBC可能处于激活/备份模式下,这样激活的SBC控制机箱中的两个cPCI总线部分。如果激活的SBC关机,备份SBC接管故障SBC的处理任务,并控制两个cPCI总线部分。在激活/激活模式中,两个SBC是激活的,并控制其自己的总线部分。但是,如果一个SBC关机,另一个SBC将控制前一个SBC控制的总线部分,系统的操作将继续。

  RSS的主要好处是只在故障时拆除SBC,并在不需复制昂贵的外设和大量的应用改变的条件下可以被实现。此外,为了满足外设实用性,实现带有RSS的外设冗余是可能的,其提供了一个高级别的系统实用性。负面效果是,依靠选择在失效转移中使用的重起模式,降低重起的时间是非常明显的。而且,RSS标准(PICMG 2.13)还不曾修订,许多cPCI平台制造商有自己的所有版权,在当今的市场中也拥有不兼容的解决方案。

  ◎ 群集在一个箱中(也叫做"锁定总线")

  在群集于一个箱内(CIB)的配置中,在一个cPCI机箱中有两个或者更多的逻辑系统。每一个逻辑系统是一个完整的计算机,其包含自己的独立cPCI和H.110总线、自己的SBC、外设卡、操作系统和应用。在一个方案中组合群集和外设热插拔是相似的。类似于多机箱群集,如果SBC卡关机,整个逻辑系统也将关机并且对于系统中的I/O卡由另一个节点的SBC卡管理也是不可能的。在一个机箱中的系统是相互独立的,只是共享同一个卡的框架、电源供应系统和制冷系统。

  群集在一个箱中的主要优势是尺寸灵巧的cPCI,其允许外设在失效时被热插拔。至于RSS和PHS,它们只拥有更少的共享资源,所以单一地方故障可被最小化。由于排列的原因,失效转移的次数可能好于多机箱群集系统的失效转移次数;但是,排列消除了地理位置多样性的优势。

  ◎ 整合外设(也叫做"一个插槽中的计算机")

  当前,整合外设是尺寸精巧的cPCI卡,包括嵌入式的主处理器,典型的就是在一个外设卡上作为一个子板。嵌入式主处理器子卡应用于这样的操作环境中,包含操作系统、电话驱动器、库、API和电话应用--功能类似于在其它配置中由SBC实施的功能。

  整合外设的好处是它是在一个插槽中完整的(主机+外设)备份计算机。每一个外设和主处理器是独立于其它外设的,这些外设存在于同一个机箱中。当发生故障时,其被分离成单外设卡,只有那个外设和其主机需要被恢复或者拆除。重起的外设对机箱中其它外设没有任何影响。负面效果是,由于没有PCI或者TDM总线可以资源共享,卡上的资源限制了应用的能力。换句话说,每一个整合的外设卡只能实现卡上拥有的资源的功能。要求多卡的方案(比如一个是为传真,一个为会议等)使用这种结构不能很容易地实现功能。而且,每一个卡需要操作系统的一个备份,这可能是十分昂贵的,并且尽管被局限在一个卡上,软件的弱点依然存在。

  ◎ 包交换背板

  数据包背板配置把一个冗余的高速数据包总线引入到系统的背板中,以适应高带宽流量比如控制、媒体或者数据。这样一个背板可以代替并/或者实现cPCI总线或者TDM总线,以改善吞吐量和实用性。

  包交换背板(PSB),正如定义在PICMG2.16中那样,把一个基于包的以太网结构放置在cPCI背板上。规划为4线单冗余或者8线双冗余星型拓扑结构,数据通过路由IP包到目的地来传送数据,使得从每一个插槽到两个冗余以太网交换板卡的每一个的连接成为可能。系统处理器、PCI和TDM总线作为系统中单点故障而被拆除。数据包背板配置的其它变量也被建议,包括StarFabric、InfiniBand*和其它。

  但是,多个松散配对的CPU可能很难做为一个单一系统来管理,所以需要额外的软件来在双以太网情况下失效转移。支持这一结构的产品现在正开始投入市场,所以使用这种方法建立复杂方案时,完整的系统可能并不常见。

  ◎ 网络路由

  网络路由是一种有效的高实用性配置方法,因为呼叫可能被路由到完全不同的设备上,使得以非常可靠的方式降低业务中断。此外,根据网络中不同层(包括物理层、系统层、逻辑层和业务层)业务中断的生存能力,网络被分成了水平的各个层次(类似于OSI模型)。

  但是,使用在这些层的技术是不同的。一些用来避免网络中断的技术包括:保存能力、系统多样性、地理位置多样性、尺寸限制、动态路由、恢复路由,自愈保护路由和其它的技术。

  网络路由结构在今天通过SS7上面的智能网(IN)已经广泛地配置。当其努力获得越来越高的与公共交换电话网络(PSTN)相当的整体实用性时,也拥有Internt扩建的动力。这一结构很有前途,也是下一代网络中继续研究的一个领域。

 实用性法则

  基于独立的研究,通常被接受的实用性原理,市场规则和经验,这篇文章建议下面的实用性法则。

  • 高实用性的关键是冗余性
  • 增加组件的冗余将增加整体系统的实用性
  • 在N+M组件冗余中,随着M的增加,实用性的增加反而降低(比如N+1经常是最有效的)
  • 系统的实用性直接与其组件的实用性相关
  • 降低MTTR也可以增加实用性;例子包括最小化启动时间,改善诊断和实现快速升级
  • 整体上说,从解决操作中关机时间来看,CompactPCI(cPCI)比PCI更有效。
  • 任何时间点,用户都可以缩短关机时间,通常指的是"买回时间"
  • 随着时间的推移,软件硬化,硬件软化
  • 随着实用性增加,系统成本增加的更快
  • 一旦达到了某种尺寸大小的机箱,密度对实用性/成本的比率几乎没有什么影响。随着信道的增加,大部分配置可以线性测量

 结论

  上面讨论的在配置方面的强调重点已经转移到了系统的可用特性上。但是,公共网络由几个这样的系统整合而成。而且,除了系统的可用特性,几个其它因素也可以决定整体系统的可用特性。自然灾害、恐怖活动以及人类错误的影响,比如偶然的光缆叠接、网络拥塞等必须被了解和考虑。

  网络设计在网络实用性方面有很重要的作用。检测故障和产生告警的技术在抑制中断持续时间方面是关键的第一步。除了检测过程,诊断、分离、恢复和修复过程在下面的步骤中也是十分重要的。作为恢复策略的一部分,设计网络时可以附加额外的容量。如果这些额外容量,在修复进行时,能够持续实现一个用户的需求,那么就不会认为是一次断电。

  究竟哪一个高实用性配置对于具体业务提供商来说是恰当的,是一个难题,其要求对特定商业模型和IT框架额外的分析。这篇文章被设计来确定、比较和对比可实现的8个高实用性配置以期读者可以更好地了解这些,并决定选择哪一个配置。
需要额外的信息或者帮助来决定什么配置是最恰当的,和怎样建立具体的高实用性网络,请和Dialogic?技术销售代表联系,电话1-800-755-4444,并向操作者询问购买。

 

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