前言
網際網路這幾年席捲全球,從學術研究以及軍方網路,拓展到全球商業網路,而企業也逐漸將網際網路作為從事商業交易、行銷及廣告等商業行為的重要工具與媒介,並視網際網路為廿一世紀企業競爭力的角力場。隨著各種網路相關應用的紛紛出籠,其中 「電子商務」 更是喊得震天價響。
根據 Forrester Research 的預測,目前全球電子商務的總值為 570 億美元,至2004 年全球電子商務的總值將大幅度成長達 6.8 兆美元,可預見將有愈來愈多的企業投身網際網路與電子商務的熱潮中。
除此之外,國內外電信開放,網際網路與電信系統之技術不斷提昇,寬頻網路的快速需求,網際網路與傳統電信系統的結合 ( 例如網路電話應用、無線通訊技術與網際網路整合應用等 )、數位化影像、語音等多媒體應用,乃至目前流行的線上遊戲、以及各式網際網路的廣泛應用,使人們對網際網路的頻寬迫切需求,以極高倍數成長。而整個網際網路的通訊頻寬、傳輸與交換之效能,更是帶動整個網際網路乃至電信服務之必要條件。
寬頻網路骨幹之整體架構
在網際網路的通訊基礎平台上,網路路由交換 ( Internet Exchange ) 與傳輸系統的頻寬供給,對網際網路通訊有舉足輕重的影響,前者以最少節點的方式讓點對點的通訊達到更好更便捷的通訊效率;而後者,則是提供最寬廣的路,使網際網路通訊有更好的傳輸品質。舉例而言,傳輸系統所提供的頻寬,如同建置寬廣的高速公路,而網路交換中心所提供的網路路由交換,就如同高速公路間彼此匯流的交流道,有寬廣的高速公路,必須搭配高速公路與高速公路間彼此交接點的良好效率,才是真正提供完整的寬頻網路骨幹之整體架構。
台灣島內及聯外頻寬現況及未來需求評估
資策會推廣服務處 FIND 中心與台灣網路資訊中心及中華民國網路消費協會合作進行的台灣網際網路連線頻寬調查,於 90/1/9 公佈調查成果,調查發現截至 89 年 12 月底止,我國對外連網總頻寬至少達 2,136Mbps,其中美國、日本、香港為我國對外主要連線國家;而 HiNet、TWGate、英普達、教育部、Seednet、台灣電訊、東森國際擁有較高的對外連網頻寬;國內連線部分,TWIX、TWNAP、TWGATE、TANet、HiNet 及 Seednet 等則為現行國內主要頻寬之匯集點。 網際網路服務單位間之連線及頻寬佈建狀況,向來被各國視為能否有效發展網際網路經濟的基礎指標之一,因為相關服務業者間連線的緊密程度及頻寬的大小,都將直接影響相關內涵在網路上的傳輸效率及品質,進而間接影響我國業者乃至人民投入網際網路相關經濟活動的活絡程度。
為協助各界瞭解我國網際網路服務單位間連線及頻寬佈建的狀況,中華民國網路消費協會、財團法人台灣網路資訊中心及財團法人資訊工業策進會,於民國 89 年 9 月初至 12 月底,針對台灣地區 ISP 業者、重要網路交換中心及連線單位 ( 機構 ),進行服務單位間彼此連線、國內外頻寬佈建情形之調查,並將調查結果分析繪製成台灣網際網路連線頻寬圖 ( 圖一 )。
以國家的道路系統為例,若每個城市與城市間都獨立闢建直達的公路,或許因為部份道路無法提供多線道,或許並非能提供到經濟規模的道路,屆時,有些地方塞車,有些道路卻是空盪盪,徒然浪費了公路建設。公路的建設,除了仰賴道路的需求外,經濟考量,路徑的便捷,以及公路間交替時的完善設計,方為一個完整的交通系統規劃。反觀國內目前的網際網路架構,每個網路服務提供者 ( ISP ) 就如同交通建設裡的每個城市,道路的寬窄如同頻寬的大小,線路的多寡如同道路的數量,而交換中心就扮演著如同公路交接處的交流道。就以這次資策會所公佈的國內網際網路骨幹圖為例,密密麻麻如蜘蛛網狀的線路,除了由 TWIX、TWNAP、TWGATE,、HINET 等提供部份的網路交換之外,幾乎是點對點間的連接,徒然有些電路是壅塞不堪,卻也有些電路無法達到經濟規模的使用量,若能經由交換中心作為交換點,就如同交流道,提供快速的封包交換,使每個服務者與服務者間的距離縮減到最短,並能共享彼此的頻寬資源,使國內網際網路的效能更為提昇。
然而根據資策會 FIND 所公佈這份台灣網際網路連線頻寬圖所提供的島內網路拓樸( Network Topology ),並未將地理分布情況標示其中。台灣是南北長東西狹窄,西部人口極大於東部等地理狀態,每個經營網際網路服務業者,皆自行向中華電信申請島內長途專線,架構其業者內部之網路主幹;目前有號稱環島 T3 連結,有的在全台每個縣市皆建立接續機房 ( Network Access Point ),但是,網路交換皆集中於台北地區 ( 如:TWIX、TWNAP、TWGATE ...等等 ),就網路頻寬與交換資源相對於網路實際使用人口比率而言,實有重北輕南的狀況。
綜合前面所述,為提昇台灣島內網際網路之效能,所需考慮之因素如下:
- a 網際網路交換中心與各網際網路服務業者間的頻寬
- b網際網路交換中心的網路交換機制與效能
- c島內主幹的頻寬需求
- d區域網際網路交換中心的建置
- e完善的網路管理機制
以曾經於國內某 ISP 發生的狀況為例,當時該業者之主要對外交換路由器 ( Gateway Router ) 發生障礙,因其僅僅與 TWIX 交換中心連接,該路由器之端口就是負責到 TWIX 及另一大 ISP 連接,當障礙發生時,無其他路由備援,除了造成該 ISP 之既有客戶無法上網之外,其主機代管區之一些知名網站,也無法提供其他 ISP 業者之用戶上網使用,不僅僅對該 ISP 之上網用戶造成不便,更讓代管於該 ISP 之一些電子商務與資訊內容提供商造成極大損失 ( 圖二 )。
另外,在聯外頻寬上面的考量,在固網以及國際海纜業務正式營運之前,僅有中華電信國際分公司、部份國際電信公司 ( 如 Global One、 MCI/WorldCom、 Teleglobe 等 )、衛星固網公司有提供國外線路之閘口 ( International Gateway ),而這些服務的對外閘口仍集中於北部地區,部份網際網路服務業者需斥資租購國際長途電路直達國外城市與當地交換中心或網路中心連接,在國際海纜服務及固網業務正式營運之前,國際頻寬的高額成本,更是使國內民營網際網路經營業者僅能利用交換中心或閘口服務,與國際網際網路互聯,這也造成對外頻寬的不平衡狀態,對整個台灣網際網路服務,無論在頻寬需求,節點間的交換效率,以及對最終使用者 ( End User ) 而言均無法享受到如歐美地區經濟、快速、以及便利的網際網路服務。
從中美海纜斷線事件看台灣聯外骨幹環境
台灣之 ISP 聯外方式約可歸納於以下幾種:
自行租賃國際專線 ( 海底光纜或衛星通訊 )
自行租賃國際專線連接其它國所需成本幾乎在國際專線的租賃費用上。雖然在品質上可以獲得最好的保障,但是其備援電路等於需再申請一條國際電路,成本相當昂貴,以最近兩次海纜斷線,便可看出國際海纜之障礙風險。
國際數據分封網路 ( Global Packet Switching Network )
經由國際數據分封網路如 Global Frame Relay 框訊中繼網路或 ATM 非同步傳輸模式網路,與他國網際網路閘口連接。由於分封網路的自動路由 ( Auto-Routing/Switching ) 更動以及頻寬分享的原理,可降低國際專線成本,並可提供多點連接與品質控制服務 ( Quality of Service )。
國際網際網路閘口轉送服務 ( Internet Transit Service )
透由國際網際網路閘口轉送服務 ( Internet Transit Service ),這是目前網際網路服務業者連接國際網路最經濟的方式之一。如中華電信國際分公司之 TWGATE 網路,以及數據分公司之 HiNet 即是將其國際各線路匯集於閘口路由器 ( Gateway Router ) ,再提供網際網路服務業者對國際網路連接服務。通常這類轉送服務,一般也提供國內網路交換服務。
這也就是除了國內兩大交換中心 TWIX 以及 TWNAP 之外,TWGATE 及 HiNet 這兩家業者之線路匯集量高的原因。目前,國內兩大交換中心,也提供了國際網際網路閘口轉送服務,將國內網路交換中心的功能,提升到國際網路交換與轉送服務,如 TWNAP 中華民國網際網路交換中心與世界通訊 ( MCI/Worldcom ) 合作,提供在 TWNAP 接續交換之 ISP 業者國際網路轉送服務。
通訊系統如同前面所述的道路系統,總會有施工或障礙發生,就像國內的高速公路,為因應高峰期的運輸量或因事故 ( 如交通意外發生 ),需有聯外替代道路以及交流道的閘道儀控管制為備援,使點對點的交通運輸不至於中斷。網際網路亦如是。多重路由選擇,頻寬彈性調度,交換中心快速反映之網路交換機制,可以在電信系統發生障礙時,有效地轉換其他路徑以利網路通訊之不中斷服務。
網路通訊服務市場競合關係
網際網路 ( Internet ),曾經有人描述為 「 網路與網路相結合後的網路 」 或有人描述為「 網路中的網路 」,都是極為貼切的描述。網路通訊服務組成份子包含:電信網路系統、網路交換與連結設備、上面所提供服務的主機或伺服器,以及最重要的因素 - 最終使用者,人類 ( 圖三 )。
固網:
所提供的是基礎的通訊平台,如:有線或無線之主幹電路,終端連接電路,以及電路上之頻寬提供者。
ISP:
網際網路接續點 ( Network Access Point ),網路主機附加服務 ( 如電子郵件、網頁空間、入口網站、電子商務運作平台等 ) 乃至目前正興起的網路資料中心 ( Internet Data Center ) 等等。都是在電路與頻寬上所提供之網際網路服務以及上層加值業務等。
交換中心:
提供頻寬、電路、以及網際網路通訊協定 ( Internet Protocol ) 之傳輸封包,進行交換與轉接服務,讓頻寬、電路、以及網路資源能有效率地應用。
就競爭環境而言,固網挾其網路頻寬、電路等相關資源之優勢,可跨足 ISP 以及自行經營網路交換中心。然而,ISP 這些年來所累積的營運經驗,客戶數,網路建置經驗,網路管理等,卻也可與其他電信業者合作,開發出獨特的產品與市場。而網路交換中心的中立性是其獨有之特性,如何共享網路資源為其服務的主要方向,而目前國內所既有的兩大交換中心,以台灣北部地區的聯外交換,相互備援以及平衡負載,也具有一定之規模與營運模式。在未來的網路服務裡,可見到的是整合之效益絕對極大於相互之競爭。
對國內頻寬供需市場的衝擊
在新固網業務以及國際海纜業務正式營運前,所有的地面電信電路及頻寬之供應者,只有一家 - 中華電信。先就網路建置所需要的電路與頻寬,建置時效上無其他業者競爭,以致於網路擴充的基礎建設,無法讓 ISP 或其他網路服務業者 ( 如 ASP、或內容供應商 ICP ) 可以確切掌握其網路擴充之時程;每個網路服務業者,無論交換中心、ISP、ICP、ASP 乃至最終使用者,其電路與頻寬成本皆極高於其他幾個網路普及國家;就經營面來看,高成本也驅使國內主幹網路成長速度與寬頻需求速度,並非成等比方式成長;因為只有一家,路由備援,負載平衡以及其他通訊上不可預期之風險,皆無法有效地分攤掉這些服務的障礙風險。
待新固網業者正真加入市場服務,立即可見的是電路費不再高不可攀,頻寬的調整與提昇更具彈性,多家的選擇性也讓交換中心的角色不僅僅提供網路封包的交換與轉發,更可讓不同 ISP 業者或一般網路使用者有不同電路路由與頻寬選擇,最重要的,風險將更為降低,因為有了不同的路由選擇。
新固網的加入以及國際海纜業者的進駐,就像前面所舉的例子;我們不只有中山高速公路,又多了北部、南部第二高速公路,及許多聯外道路,替代道路。對國內主幹網路的平衡性增加了,國際電路的選擇也更具彈性,對整個台灣網際網路的發展絕對是正面的。