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云网承载新架构,助力数字经济发展

中国信通院发布云网承载架构评估指数,指导行业伙伴构建、使用云网基础设施。

文/中国信通院标准所互联网中心主任 田辉
2021年12月
《华为技术》第89期
田辉

如何全局性、系统性地应对和发展数字经济是ICT从业者面临的一个重大课题。目前,行业内已经达成广泛共识,即云网基础设施是数字经济的重要基石,要加速数字经济的健康发展,就需要快速提升云网基础设施的建设质量和效益。

数字经济,云网

数字经济下ICT产业的五大发展趋势

2020年,中国信通院通过一系列深度观察,总结并提出了未来5~10年数字经济下ICT产业的五大发展趋势:

趋势一,算法创新、算力升级。目前,云计算的智能应用不断向深度和广度发展,AI的感知增强,在促进整个行业数字化转型的同时,也带来了算力的全栈升级;

趋势二,新型基础设施为全行业的数字化转型赋能。随着云、网、边、端一体化数字基础设施的构建,结合云端与边缘计算的云网融合将得到快速发展;

趋势三,网络安全转型。在垂直行业数字化转型的趋势下,云网、算网、链网等架构相互融合,原有的网络安全边界将被打破,变得逐渐模糊;

趋势四,5G应用持续发展。随着5G ToB、ToG网络的规模发展和应用,5G虚拟专网将达到8000个以上;

趋势五,产业数字化转型和数字经济的融合创新。预计到2025年,我国数字经济的增加值将占GDP的10%以上,极大地推动了产业数字化转型和数字经济的融合创新。

云网基础设施部署面临的挑战和应对措施

在ICT行业中,网络是桥梁,联接万亿级、差异化的行业应用和算力;云是载体,承载千万级、离散式的算力和数据中心。因此,云和网络基础设施将在未来的数字经济中发挥越来越重要的作用。

数字经济,云网

在云网基础设施的部署过程中,将面临以下五大挑战:

网络用户入云难,在跨网、跨云、跨地域、跨自治域等多场景下,用户入云专线的构建将非常复杂;

网络服务化水平较低,云网需要与千行百业的IT系统高度自动化地集成,因此对网络编程、网络控制器的南向和北向接口的开放有非常高的要求;

联机服务无法保证确定性SLA,企业上云不仅有时延要求,还对网络的确定性提出了要求。传统的尽力而为的IP网络服务,难以满足其对可靠性、可控性以及性能的严苛要求;

网络的敏捷性及水平扩展能力不足,未来呈指数级增长的流量及新业务类型的不确定性,均使网络的弹性和敏捷性面临巨大的挑战;

网络安全风险较大,以前的网络安全边界比较清晰,但随着云、网、边、端边界的不断模糊,对网络的安全风险防范提出了更高的要求。

为了应对这些挑战,云网需要具备以下几方面的的基础能力:

一是算力传送的能力,通过网络的最大化覆盖,实现云网一体化的算力感知和按需随选;

二是质量保障的能力,通过联接专享、多重保障等模式,实现业务的确定性时延、带宽按需调度和高可用性;

三是长期的投资保护能力,云网架构至少要保持5~10年的相对稳定,并能随着业务的发展,对容量进行灵活、高效的扩展;

四是安全可信的能力,要具备较高的网络安全风险防范能力;

五是生态变现的能力,网络的创新不能只是从技术角度的自说自话,一定要具有更多的商业价值。

IPv6+云网承载架构的评估指数

基于以上趋势、挑战及对云网能力的要求,中国信通院认为,IPv6+技术体系、全光底座是目前最适宜的云网承载基础。云网基础设施的发展,首先,必须引入IPv6+,并推进其规模性部署;其次,需要一套完善的质量指标体系,以为全行业的数字化转型保驾护航。

从网络的基础设施看,引入IPv6+是刚需。通过引入网络编程能力、网络切片、随流检测等能力,采用IPv6+的智能云网可实现一网入多云、一网多平面、一键云调网、智能运维以及立体安全。目前,建设可支持IPv6+能力的云骨干网络及新型智能城域网络已成为运营商的核心战略选择。与此同时,政府、金融及云数据中心等行业用户在基础设施中引入IPv6+,实现云网融合,已成为了必然选择。

2017年,工信部和中央网信办发布了《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》;2019年,中国推进IPv6规模部署专家委员会成立了IPv6+创新推进组。这些政策均大大加快了IPv6+基础设施的规模应用和改造速度。

在质量指标体系建设方面,2019年10月,中国信通院联合运营商、华为、云商及云网客户等伙伴启动了技术调研和应用试点,开始探索面向5G和云的业务体验与承载网络架构;2020年12月,中国信通院发布了云业务体验征求意见稿,旨在促使行业内达成云应用KQI、云网基础设施KPI的共识;2021年2月,中国信通院在参考各大运营商的云网技术白皮书、主流云业务测试数据以及用户实践的基础上,正式发布了云网架构评估指数,以推动全行业高质量、高效率、高效益地进行云网设施建设。

云网架构评估指数包含5个一级指标,即多云全联接、确定性体验、弹性可扩展、安全可保障及开放服务化。

多云全联接:包含IPv6+协议遵从性、多介质灵活接入、一线接入多云及应用级灵活调度四项指标,以从物理、逻辑、应用3个层面实现多云全联接。

确定性体验:包含网络切片、业务高可靠、稳定低时延三项指标,以从联接专享、时延和可用性3个方面实现云网应用的高体验。

弹性可扩展:定义了分布式云承载、端到端超宽、全光底座三项指标,以从拓扑、平台、基础光资源3个角度实现云网的高扩展性。

安全可保障:包含全量态势感知、安全服务化、云网安全联动、内生安全四项指标,可从网络风险的感知、消除及方案的实施等方面,实现网络的安全可保障。

开放服务化:包括开放可编程、自动化开通、人工智能故障定位及快速恢复三项指标,可从网络被集成及高内聚两个角度实现。

中国信通院希望运营商、云服务的企业用户、运营企业、集成商等各产业合作伙伴,积极参与使用评估指数,并在实践中将其进一步打磨完善。其中,企业用户能够带来更多云应用的需求,并在采购、验收中使用指数评分;运营商在云网规划、年度滚动规划及建设后的评估中,可以使用指标来衡量网络;云服务商可从云端应用体验的角度来打磨指标体系;云服务集成商可从一站式服务的角度,对指数提出要求。

架构评估指数的发布只是起点,在今后的工作中,中国信通院将进一步细化指标的评测统计方法,使云网架构指数在使用中能做到可衡量、可闭环、自动化,且各个指标均有明确的计量对象、权重及打分规则,从而累计出整网的指数总评分。此外,中国信通院还将对主流的云网架构进行指标映射和评估。当前5个维度、17个指标的定义已经确定,也开展了一些现网试点实践,后续中国信通院将开展更多的网络打分,以使其形成事实上的行业标准。

云网时代已经到来,大厦将起,框架先行。我们相信,云网架构指数评估体系的应用,必将在未来云网基础设施的合同签署、网络建设中发挥指导作用,从而加速千行百业的数字化转型。