網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演進(jìn)趨勢(shì)
云網(wǎng)加速融合的需求
隨著云計(jì)算技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，企業(yè)越來越多的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)被遷移到云端，網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)存在著大量可以提供計(jì)算功能、存儲(chǔ)能力的IT基礎(chǔ)設(shè)施資源。目前，云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的云內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、云間網(wǎng)絡(luò)和用戶上云網(wǎng)絡(luò)尚不能構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的端到端管控。碎片化的云不能作為一個(gè)整體的IT資源池為用戶提供服務(wù)，便很難成為ICT基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分。
云要發(fā)揮作用，最關(guān)鍵的是企業(yè)可以使用“云”，云到企業(yè)之間網(wǎng)絡(luò)的條件和能力是關(guān)鍵。當(dāng)前“不可知、不可管、不可控、不能保證安全、提供盡力而為信息傳輸能力”的網(wǎng)絡(luò)，尚不能按照用戶要求提供靈活I(lǐng)T能力。因此，云與網(wǎng)絡(luò)加速融合，實(shí)現(xiàn)按需的IT資源分配能力，保障IT資源得到充分靈活應(yīng)用，才能支撐企業(yè)快速釋放“數(shù)據(jù)”潛能，從而創(chuàng)造更高的商業(yè)價(jià)值。
5G的業(yè)務(wù)承載的需求
5G是人類將數(shù)字化從個(gè)人娛樂為主，推向全聯(lián)接社會(huì)的起點(diǎn)，5G應(yīng)用將帶來更加豐富的溝通方式和更加真實(shí)的體驗(yàn)。與以往移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，5G多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景需要滿足更加極致的性能挑戰(zhàn)，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了全新的低時(shí)延、移動(dòng)性和海量連接等要求。同時(shí)5G RAN 自身架構(gòu)的改變（比如 AAU、CU、DU 分離部署）也對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了低時(shí)延的需求。
企業(yè)業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障的需求
隨著ICT逐漸成為企業(yè)的核心系統(tǒng)，所有的業(yè)務(wù)都逐漸開始基于“數(shù)據(jù)”的驅(qū)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)更好的組織效率提升和更優(yōu)質(zhì)客戶的服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)商業(yè)成功；廣域網(wǎng)絡(luò)作為“數(shù)據(jù)血液“的關(guān)鍵 載體，是保障業(yè)務(wù)質(zhì)量的生命線，雖說公共業(yè)務(wù)如郵件、即時(shí)通信辦公業(yè)務(wù)等對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時(shí)延不敏感，但如何保障生產(chǎn)業(yè)務(wù)的質(zhì)量至關(guān)重要；以電力行業(yè)為例，繼電保護(hù)、SCADA監(jiān)控等業(yè)務(wù)需要穩(wěn)定的帶寬，否則可能會(huì)帶來電力保護(hù)失效等故障，引起嚴(yán)重后果。以金融行業(yè)為例，聯(lián)機(jī)交易、線上收付款等業(yè)務(wù)要求穩(wěn)定的時(shí)延，否則可能造成交易延遲甚至失敗。在進(jìn)行帶寬、時(shí)延保障時(shí)，由于企業(yè)應(yīng)用種類繁多，不同應(yīng)用對(duì)帶寬和時(shí)延要求各不相同，因此廣域網(wǎng)絡(luò)必須具備應(yīng)用級(jí)智能選路和關(guān)鍵業(yè)務(wù)質(zhì)量保障的能力。
對(duì)廣域網(wǎng)絡(luò)的特征要求
行業(yè)廣域網(wǎng)絡(luò)不僅僅要求云網(wǎng)加速融合、多種類業(yè)務(wù)的體驗(yàn)保障，也還需要更高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)能力等，從技術(shù)的角度看，需要滿足以下特征：
- 網(wǎng)絡(luò)可規(guī)劃能力。網(wǎng)絡(luò)層功能需針對(duì)特定場(chǎng)景采用相應(yīng)的帶寬保證策略。在制定帶寬保證策略時(shí)，以端到端時(shí)延作為觸發(fā)機(jī)制。采用更多、更準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)底層參數(shù)作為傳輸層策略的判斷依 據(jù)。傳輸層設(shè)計(jì)需要針對(duì)普適場(chǎng)景的可靠/不可靠傳輸需求，支持上層應(yīng)用的各種特征，確保傳輸層帶寬預(yù)留保障策略更好地匹配業(yè)務(wù)需求。
- 網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用狀態(tài)感知能力。網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源管控的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)需要首先被實(shí)時(shí)、精確、完整地監(jiān)測(cè)與感知，包括網(wǎng)絡(luò)的可用性、利用率、吞吐量、鏈路或網(wǎng)元的擁塞狀態(tài)、流的真實(shí)傳輸路徑等。基于感知到的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、完整的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)據(jù)，資源管控系統(tǒng)需要做出全面、精準(zhǔn)的管理與控制決策，包括合理調(diào)度分配計(jì)算、存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)資源，制定安全控制策略，提高網(wǎng)絡(luò)整體利用率，提升用戶體體驗(yàn)。
- 端到端業(yè)務(wù)自動(dòng)化能力。云內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、云間網(wǎng)絡(luò)和云接入網(wǎng)絡(luò)分別面臨不同的挑戰(zhàn)，采用了不同的技術(shù)（云內(nèi)采用VXLAN、云間采用MPLS、云接入采用MPLS、IPSec）。業(yè)務(wù)部署時(shí)需要逐段對(duì)接，分布在不同數(shù)據(jù)中心的IT資源無法統(tǒng)一調(diào)配，難以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自動(dòng)化。引入一種能夠兼容、統(tǒng)一現(xiàn)網(wǎng)技術(shù)，屏蔽不同網(wǎng)絡(luò)之間差異的技術(shù)體系，從而實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)一管理，業(yè)務(wù)統(tǒng)一發(fā)放是云時(shí)代的必然需求。
IPv6+，下一代 IP網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)
恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間出現(xiàn)恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)。以Segment Routing over IPv6（SRv6）為基礎(chǔ)的IPv6+技術(shù)恰好滿足了5G和云時(shí)代的需求。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)歷了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)的Native IP時(shí)代、多業(yè)務(wù)綜合承載的MPLS時(shí)代后，將迎來了自動(dòng)化、智能化、云網(wǎng)協(xié)同的IPv6+時(shí)代。
數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)代際演進(jìn)
Segment Routing over IPv6
Segment Routing over IPv6（SRv6）是基于IPv6的分段路由（Segment Routing，SR）技術(shù)。分段路由技術(shù)為每個(gè)節(jié)點(diǎn)或鏈路分配Segment，頭節(jié)點(diǎn)把這些Segment組合起來形成 Segment序列，指引報(bào)文按照Segment序列進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的編程能力。SRv6是采用IPv6地址作為Segment標(biāo)記。因此SRv6可以與IPv6網(wǎng)絡(luò)無縫集成，只需在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)使能 SRv6，就可以具備網(wǎng)絡(luò)可編程、跨域部署、流量工程、快速倒換等能力。這樣SRv6可以兼容overlay網(wǎng)絡(luò)（VXLAN 技術(shù)）、underlay網(wǎng)絡(luò)（MPLS 技術(shù)）以及其他以IP為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)（IPSec、GRE等）。
SRv6具有如下優(yōu)勢(shì)：
簡(jiǎn)化的協(xié)議。SRv6幾乎只采用內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（Interior Gateway Protocol，IGP），不再像 MPLS 那樣在IGP的基礎(chǔ)上還要LDP、RSVP-TE等協(xié)議，降低了運(yùn)維的復(fù)雜度。
- 良好擴(kuò)展性。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)流量工程（Traffic Engineer，TE）時(shí)一般采用 RSVP-TE。這是一種軟狀態(tài)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要感知到每條路徑的狀態(tài)，協(xié)議開銷大限制了TE隧道數(shù)量，難以部署維護(hù)。SRv6路徑編程則是在頭結(jié)點(diǎn)進(jìn)行，海量的路徑都是依賴于有限鏈路和節(jié)點(diǎn)的Segment組合，網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)幾乎不感知路徑狀態(tài)，理論上可以支持無限連接，具備很高的擴(kuò)展性。
- 優(yōu)秀的可編程性。SRv6的Segment類似于計(jì)算機(jī)的指令，通過對(duì)Segment的編排可以實(shí)現(xiàn)類似于計(jì)算機(jī)指令的功能。具備非常好的靈活性，可以靈活建立滿足不同需求的路徑，保障業(yè)務(wù)時(shí)延、優(yōu)化轉(zhuǎn)發(fā)路徑保障業(yè)務(wù)SLA，甚至可以對(duì)增值業(yè)務(wù)進(jìn)行編程，釋放網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值。
- 更可靠的保護(hù)能力。SRv6能夠提供全網(wǎng)覆蓋的快速重路由（Fast Re-Route，F(xiàn)RR）保護(hù)，解決了IP網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期面臨的技術(shù)難題，能夠在滿足網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性的前提下，達(dá)到完全的FRR可靠性保護(hù)。
- 良好的兼容性，實(shí)現(xiàn)端到端自動(dòng)化。SRv6采用了以IPv6地址為基礎(chǔ)的編址方式，只要IPv6 可達(dá)的網(wǎng)絡(luò)都可以部署SRv6，可以在不損失網(wǎng)絡(luò)能力的基礎(chǔ)上完美兼容當(dāng)前的所有IPv6網(wǎng)絡(luò)。業(yè)務(wù)發(fā)放由原來的逐段發(fā)放變?yōu)橹辉趦啥藰I(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)部署，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自動(dòng)化。
IPv6+，下一代互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)
為了滿足廣域網(wǎng)絡(luò)的靈活組網(wǎng)、按需服務(wù)、差異化保障、 網(wǎng)絡(luò)可視化等需求，出現(xiàn)了以SRv6（網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)隧道）、VPN+/ Slicing（網(wǎng)絡(luò)分片）、Detnet（確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）、iFIT（隨路 流檢測(cè)技術(shù)）、BIER6、APN6（應(yīng)用感知網(wǎng)絡(luò)）等協(xié)議為代表的IPv6+技術(shù)體系。這個(gè)技術(shù)體系實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一部署、靈活編程、任意擴(kuò)展，并支持網(wǎng)絡(luò)可視、應(yīng)用感知、彈性分片等能力，將成為下一代互聯(lián)網(wǎng)部署的核心技術(shù)。
總結(jié)展望
IPv6不是下一代互聯(lián)網(wǎng)的全部，而是下一代互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的起點(diǎn)和平臺(tái)。隨著IPv6的規(guī)模部署，以SRv6為代表的IPv6+技術(shù)將在網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用，形成像MPLS一樣的一個(gè)時(shí)代，構(gòu)建出自動(dòng)化、可承諾的下一代網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)云業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展的同時(shí)，助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速。
