Page 28 - 网络电信2021年1/2月刊下
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4K/8K、AR/VR、全息全感通信、工业互联网、车联网等新                   发开放可编程”。时间敏感以太网、灵活以太网、确定性网络
            应用场景的出现使得未来网络需要具备哪些能力与功能成为未                          等技术，则可为“服务定制网络”提供精细化的服务保障能
            来网络发展亟需考虑的问题。2018年7月，ITU成立了网络2030                    力，支撑实现“传输质量确定可预期”。
            焦点组（FG-NET-2030, Focus Group on Network 2030）专门          值得注意的是，实现“网络底层融合计算存储”也是“服
                                          [7]
            研究传输这些新应用所需的网络技术 ，研究范围包括2030年                        务定制网络”的一个重要理念，通过在网络中分发调度计算与
                                                       [8]
            及以后的未来网络架构、需求、使用场景和网络功能 。该焦                          存储资源，可有效降低业务时延并减少信息冗余。随着云计算
            点组指出未来网络的研究可以从新的垂直行业、新通信服务和                          与边缘计算的加速应用，展望2030年的未来网络，“服务定制
                                        [9]
            空天地网络基础设施三个特征出发 ：新的垂直行业需要工业                          网络”将原生结合云计算/边缘计算，在广域范围实现网络、计
            自动化和个人近实时全息通信体验提供支持；对于新通信服                           算、存储的超融合一体化，使能各种应用服务资源（如算力、
            务，网络2030将开发一种具备新型网内服务的模型，支持应用                        数据、内容等）在运营商“云边端”多个层次、甚至跨多运营
            更智能、高精度地与网络交互，满足应用对确定性时延的需                           商的广域网络范围之间进行智能动态分布和按需连接协同。届
            求，并将服务形式化；空天地网络基础设施需要把握使用对象                          时，“服务定制网络”将在传统互联网“基础承载平面（网
            及所需服务类型。该焦点组关注的重点领域包括时间保证通信                          络第一平面）”之上，引入一个广域大尺度的“叠加服务平面
            服务（准时服务、及时服务、协调服务）、具有复杂约束的通                          （网络第二平面）”，作为未来网络应用服务的技术底座，实
            信服务（如全息通信、全感官沉浸式体验）、异构网络基础架                          现“革命式”新型网络技术的“演进式”部署，支撑人工智
            构共存（如光网络、分布式数据中心、公有云、卫星网络）、                          能、区块链等向大规模分布，泛边界协同的形态进行演进。
            新垂直行业（如自动工厂、沉浸式教育）以及与下一代移动技                              “服务定制网络”的发展愿景自2014年提出以来，其思想
            术的关系。中国于2018年6月成立了网络5.0产业和技术创新联                      与概念已经在诸多应用领域体现出了雏形，例如：企业广域网
            盟，主要针对下一代数据通讯网络愿景、架构、技术验证、部                          领域，中国电信、中国联通积极探索的软件定义广域网技术，
            署与运营等展开研究，推动数据网络技术演进，目前已与FG-                         支持中小企业用户自定义其WAN（wide  area  network）网络
            NET-2030在未来网络应用场景研究与技术创新等方面建立合作                      的结构与能力，可为不同的企业应用服务提供差异化的选路、
            关系  [10] 。                                           安全、以及QoS（quality  of  service）保障；移动核心网领
                国内高校、科研院所也同步展开了地址驱动网络                  [11] 、智慧  域，中国移动提出的云原生核心网技术，支持以容器化的形式
            标识网络    [12] 、多模态智慧网络   [13] 、双结构网络  [14] 等一系列新型     按需提供核心网服务网元，不同的移动用户或应用服务，可按
            网络体系架构的探索，为未来互联网的发展提供了新的思路。                          需定制差异化的增值业务能力；5G移动通信领域，华为、中兴
                2、对未来网络体系架构的思考                                   等公司所推动的网络切片技术，支持对于RAN（radio  access
                随着互联网在2020年正式迎来下半场，未来网络在面向                       network）无线接入和承载回传网络资源的硬切片，以便为不同
            2030的系统架构与能力上面临巨大的挑战。挑战之一，来源                         的5G应用服务与行业用户提供差异化的5G组网能力；工业互联
            于目前IT（information  technology）与CT（communication      网服务领域的工业互联网标杆外网技术，可为不同的工业互联
            technology）的加速融合，网络与计算/存储的边界正在逐步模                    网应用服务定制提供确定性的传输时延与抖动，实现工业生产
            糊，各类IT与CT资源正在广域网范围形成一体化能力，并统一                        信息化要素在外网的安全可控传输，等等。
            按需提供服务，这将推动互联网架构从传统的“以网络资源为
            中心”转变为未来的“以应用服务为中心”。挑战之二，来源                              三、未来网络试验设施
            于产业互联网的潜在爆发，相关的自动化要素通过互联网进行                              1、国外试验平台研究进展
            流通与协同，对于网络传输的带宽、时延、抖动等指标提出了                              试验验证作为未来网络技术研究、设备开发和应用创新
            更精细量化的需求，这将导致互联网的能力从传统的“随机不                          的基本方法，在国际上得到广泛重视，许多国家已经建立了大
            可控”进化为未来的“确定可预期”。                                    规模的网络试验设施，如美国的GENI（global  environment
                上述的变革与挑战，是未来网络体系架构需要重点关注解                        for  networkinginnovations）、CloudLab，欧洲的Onelab、
            决的问题，同时也是面向2030年未来网络所面临的重大机遇，                        Fed4FIRE+，日本的RISE、NICT集成试验平台，我国也积极布局
            因此，需要通过设计“以应用服务为中心”的“服务定制网                           了网络试验平台的研究与建设。为了支持网络新技术的研究，
            络”  [15] 来解决上述挑战。服务定制网络以简单开放、可扩展、                    许多试验床结合SDN技术、虚拟化技术进行构建，利用网络切片
            安全、融合为设计原则，以为不同应用服务提供差异化组网能                          技术可在统一的物理基础设施上为不同实验提供相互隔离的网
            力为主要目标，支持计算及存储资源的在网高效灵活调度。                           络资源，并结合OpenStack等云管理平台支持用户按需动态申请
                “服务定制网络”其愿景与路线的实现，需要综合使用、                        网络切片资源。为了更好地推动未来网络技术的研究和发展，
            探索各类新型网络技术，并组合形成完整的“服务定制网络技                          各类试验平台仍在不断完善和创新。
            术栈”。软件定义网络、软件定义广域网、网络功能虚拟化等                              GENI  [16] 于2005年由美国国家科学基金会提出，以创建分
            技术，可为“服务定制网络”提供灵活的管控能力，支撑实                           布式实验平台支持计算机科学试验并促进试验设计、执行和记
            现“协议全栈开放可定义”。白盒转发设备、协议无关编程语                          录的良好规范为长期目标         [17] 。现阶段GENI已经实现对OpenFlow
            言、SRv6（segment  routing  ipv6）转发编程框架等技术，可            技术的支持，并允许用户按需申请网络资源。GENI体系结构包
            为“服务定制网络”提供灵活的转发行为，支撑实现“设备转                          括控制平面和数据平面，控制平面用于管理资源，数据平面根

                                                      网络电信 二零二一年一、二月                                           55
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