“互聯(lián)網(wǎng)+”是要讓信息技術、網(wǎng)絡技術深度融合于經(jīng)濟社會各領域之中,使互聯(lián)網(wǎng)下沉為各行各業(yè)都能調(diào)用的基礎設施資源。預計到2025年,全球將有65億互聯(lián)網(wǎng)用戶,使用80億個智能手機,創(chuàng)建1000億個連接,產(chǎn)生176ZB的數(shù)據(jù)流量,全面實現(xiàn)泛在的連接。
在未來,網(wǎng)絡需要滿足海量終端的接入、動態(tài)的數(shù)據(jù)存儲與轉發(fā)請求,實現(xiàn)靈活開放的彈性調(diào)度機制,提供以應用為本的業(yè)務定制服務。隨著SDN/NFV、5G、云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等大量新技術的應用,正逐步重構著未來網(wǎng)絡的架構。未來網(wǎng)絡將可以根據(jù)豐富的業(yè)務和內(nèi)容進行彈性調(diào)度和自適應,網(wǎng)絡設備采用通用硬件,軟件功能架構在云上,具備良好的可擴展性,未來的網(wǎng)絡是隨服務而定義的彈性云網(wǎng)絡,應具備“云網(wǎng)一體、集中計算、彈性調(diào)度、內(nèi)容為軸”等四個顯著特征。
同時,借助“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃,促進“消費互聯(lián)網(wǎng)”走向“產(chǎn)業(yè)服務互聯(lián)網(wǎng)”,最終通過泛在連接網(wǎng)絡、靈活接入技術、智能化服務管理平臺等輔助的技術手段邁向萬物互聯(lián)時代(IoE:Internet of Everything)。
圖1:彈性云網(wǎng)絡特征
一、云網(wǎng)一體
互聯(lián)網(wǎng)應用前所未有的規(guī)模化、豐富化,越來越多的垂直行業(yè)、產(chǎn)業(yè)應用通過互聯(lián)網(wǎng)開放協(xié)作發(fā)展,使得傳統(tǒng)的應用服務模式無法適應大規(guī)模應用的發(fā)展。未來,所有應用將架構在云上。整合軟硬件資源,通過分布式處理的方式向用戶提供按需服務的云模式,以其高效靈活、可擴展、低成本的優(yōu)勢,已成為可預見的未來商業(yè)模式。
電信運營商將整合平臺、IDC、網(wǎng)絡資源,面向ISP及其用戶提供云服務。在提供云服務的過程中,電信運營商的優(yōu)勢在于其平臺、網(wǎng)絡與服務的深度整合和統(tǒng)一提供。
作為運營商根基的網(wǎng)絡,包括固定寬帶IP網(wǎng)絡、移動核心網(wǎng),都將在靈活彈性的網(wǎng)絡配置需求和SDN/NFV技術發(fā)展的雙重驅動下,向著網(wǎng)絡規(guī)模云化、設備全面虛擬化的方向演進。運營商網(wǎng)絡大致可劃分為四朵云:公有云、平臺云、IT云、網(wǎng)絡云。其中,公有云向ISP及用戶提供靈活可定制的云服務;平臺云是運營商自身應用和平臺云化的載體;IT云是運營商的IT系統(tǒng)云;網(wǎng)絡云是承載網(wǎng)絡云化,并同時承載連接另外三朵云。網(wǎng)絡即云,云網(wǎng)一體化將成為未來運營商網(wǎng)絡的最顯著特征。
二、集中計算
傳統(tǒng)網(wǎng)絡以網(wǎng)元節(jié)點為中心,每個網(wǎng)元節(jié)點根據(jù)自己獲取的信息進行路由,并盡力而為轉發(fā)。由于無法以整個網(wǎng)絡的視角進行選路轉發(fā),因此無法實現(xiàn)網(wǎng)絡的最優(yōu)化和靈活調(diào)度。
隨著SDN技術的發(fā)展和規(guī)模部署,網(wǎng)絡設備未來將會實現(xiàn)松耦合設計,控制平面與轉發(fā)平面分離,網(wǎng)元的控制平面集中于 Controller,成為整個網(wǎng)絡的控制平面?刂破矫娴募,實現(xiàn)了網(wǎng)絡的集中控制。Controller和網(wǎng)元之間雙向交互,向網(wǎng)元下發(fā)策略,同時實時獲取網(wǎng)絡的狀態(tài)信息。
Controller作為網(wǎng)絡的中心,實時從網(wǎng)元獲取整個網(wǎng)絡的資源使用率和狀態(tài)信息,基于網(wǎng)絡狀態(tài)和業(yè)務需求進行統(tǒng)一調(diào)度和管理,實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡視角的集中計算。
三、彈性調(diào)度
SDN/NFV技術的大規(guī)模部署使網(wǎng)絡設備從傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)向基于統(tǒng)一硬件的開放式系統(tǒng)轉變。網(wǎng)絡設備功能軟件化、虛擬化后,網(wǎng)絡也開始向云化方向發(fā)展。但當前基于SDN/NFV的網(wǎng)絡強調(diào)的是網(wǎng)絡能力的標準化和被業(yè)務的單向調(diào)度。未來互聯(lián)網(wǎng)+的業(yè)務需求以及業(yè)務和網(wǎng)絡的云化將加速業(yè)務與網(wǎng)絡的雙向交互和網(wǎng)絡的自適應編排、彈性調(diào)度能力。
雙向交互和網(wǎng)絡的自適應編排要求網(wǎng)絡能做到業(yè)務性能的實時監(jiān)測,以及基于監(jiān)測結果的網(wǎng)絡能力自動調(diào)配。另一方面,業(yè)務也需要根據(jù)網(wǎng)絡能力來進行梯度適配,在網(wǎng)絡能力自適應編排也無法滿足業(yè)務需求時,業(yè)務能夠進行自我調(diào)整,如視頻碼流自適應。
未來網(wǎng)絡在實現(xiàn)自適應編排后,業(yè)務將結合用戶體驗與業(yè)務指標的對應關系,向網(wǎng)絡提交業(yè)務指標的要求,由網(wǎng)絡來自動進行彈性調(diào)度,以滿足業(yè)務與網(wǎng)絡在實時動態(tài)變化過程中的資源需求和業(yè)務保障。
四、內(nèi)容為軸
互聯(lián)網(wǎng)+時代注定是以應用為王的時代。以內(nèi)容為核心和依據(jù)進行網(wǎng)絡構架、布局、調(diào)度和管理是未來網(wǎng)絡的又一個演進特征。
互聯(lián)網(wǎng)+時代內(nèi)容極大豐富,特性不同,對網(wǎng)絡要求不同。簡單將所有內(nèi)容作為等同的payload承載將無法滿足用戶優(yōu)越體驗的要求。網(wǎng)絡層面的優(yōu)化可以減小應用層優(yōu)化的負擔和成本,使網(wǎng)絡在應用鏈條中的權值增大。
隨著視頻等大流量應用的增加,包括應用平臺、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡和承載網(wǎng)絡在內(nèi)的網(wǎng)絡均需要基于內(nèi)容進行分發(fā)設計和節(jié)點布局。CDN能力將進一步增強,內(nèi)容將進一步分散到邊緣,以增強用戶體驗和多終端適配為目的的技術將進一步發(fā)展。運營商和ISP將以內(nèi)容屬性為核心進行云平臺和云服務的設計,以內(nèi)容特性為依據(jù)進行網(wǎng)絡規(guī)劃、區(qū)域劃分和管理。同時,承載網(wǎng)絡將向內(nèi)容管道的方向發(fā)展,根據(jù)不同應用內(nèi)容的傳送需求,進行靈活動態(tài)的網(wǎng)絡資源調(diào)度和質量保障,內(nèi)容路由將代替?zhèn)鹘y(tǒng)IP路由計算模式成為新一輪的網(wǎng)絡研究熱點。