隨著行業(yè)應(yīng)用不斷拓展、產(chǎn)業(yè)協(xié)同加速推進，5G正在改變著人們的生產(chǎn)生活。2021年“兩會”，工信部表示“十四五”期間將建成系統(tǒng)完備的5G網(wǎng)絡(luò)，將加速融合，通過互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生更多創(chuàng)新內(nèi)容；通過5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+實際的應(yīng)用場景，呈現(xiàn)更多更好的應(yīng)用，為經(jīng)濟發(fā)展提供更多的載體、平臺和融合的空間。

　　為應(yīng)對日益豐富的新業(yè)務(wù)新場景對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能力提升的需求，IP網(wǎng)絡(luò)自身也在不斷突破創(chuàng)新，增強服務(wù)化能力。

　　誕生于上個世紀70年代的IP技術(shù)體系與通信系統(tǒng)共生發(fā)展，持續(xù)演進。雙方共同走過2G/NGN業(yè)務(wù)IP化時代，在語音、符號向圖片、視頻發(fā)展的3G/4G時代，IP網(wǎng)絡(luò)提供了資源管理能力、差異化業(yè)務(wù)支持能力、性能優(yōu)化能力和構(gòu)建大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的擴展能力。5G時代到來，IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將與SDN/AI技術(shù)結(jié)合，滿足當下業(yè)務(wù)上云、網(wǎng)絡(luò)云化、萬物互聯(lián)的新需要。

　　近年來，SDN技術(shù)在IP技術(shù)領(lǐng)域最重要的貢獻之一是通過Segment Routing v6（SRv6）/Ethernet VPN（EVPN）實現(xiàn)對傳統(tǒng)TCP/IP沙漏模型腰部L3層的增強，如圖1所示。通過將網(wǎng)絡(luò)L3能力分拆為Underlay（L3）和Overlay（L3.5）實現(xiàn)了業(yè)網(wǎng)分離，提供更靈活的網(wǎng)絡(luò)能力，從而可以更好地為上層應(yīng)用邏輯所調(diào)用。與上一代MPLS技術(shù)所構(gòu)造的L2.5相比，SRv6/EVPN還引入網(wǎng)絡(luò)可編程能力，轉(zhuǎn)發(fā)面數(shù)據(jù)報文頭的信息不僅用作路由尋址或QoS標識，還具有了表征業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)等級、租戶特征等涵義。

圖1  新沙漏模型

　　在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，隨著SDN集中式控制在數(shù)據(jù)中心和骨干網(wǎng)的成功實踐，以及人工智能AI技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)模型傳統(tǒng)的分層分面模型也在演進，如圖2所示。

　　一方面，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層進一步細分為資源層、服務(wù)層和業(yè)務(wù)層三個層次，分別提供網(wǎng)元原子功能能力、元服務(wù)能力和業(yè)務(wù)能力。上層能力由下層能力調(diào)用組合而成。網(wǎng)元的原子能力構(gòu)成基礎(chǔ)顆粒，不同類型和規(guī)格的網(wǎng)元元能力不同，整網(wǎng)范圍內(nèi)元能力是有限的。一組原子能力組合構(gòu)成面向特定服務(wù)能力資源集合，是對網(wǎng)絡(luò)中多樣化業(yè)務(wù)的公共特性和要求進行聚類和抽象。通過全網(wǎng)內(nèi)節(jié)點相互協(xié)作、節(jié)點內(nèi)部資源靈活組合實現(xiàn)面向業(yè)務(wù)的服務(wù)化體系。

　　另一方面，在轉(zhuǎn)發(fā)面、控制面和管理面的基礎(chǔ)上，增加了一個新的平面：認知面（Knowledge Plane）。認知面收集和維護網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)的能力和狀態(tài)等信息，具有感知網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)狀態(tài)的“上帝視角”，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計的原始意圖對資源進行分配。與傳統(tǒng)的控制面和管理面相比，認知面更加關(guān)注全網(wǎng)資源的協(xié)調(diào)和優(yōu)化配置，而不是單個網(wǎng)元的配置和管理。在SDN架構(gòu)下，認知面滲透在全部轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)元和SDN網(wǎng)絡(luò)控制器之中，對網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)狀態(tài)的采集除了使用傳統(tǒng)的拓撲發(fā)現(xiàn)、配置收集、流采樣等，通過Inband OAM（IOAM）和Telemetry等新技術(shù)采集更小時間顆粒和更細業(yè)務(wù)顆粒的信息，從而具備了資源實時狀態(tài)分析能力。

　　在網(wǎng)元原子化的基礎(chǔ)上，通過認知面對整網(wǎng)資源的協(xié)同配置實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力的發(fā)布閉環(huán)。

圖2  網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型升級和服務(wù)閉環(huán)

　　基于SRv6/EVPN的新網(wǎng)絡(luò)在跨域業(yè)務(wù)underlay（L3）和overlay（L3.5）部署方面提供多種靈活的選擇。

　　業(yè)務(wù)的端點在用戶終端和云里的服務(wù)器上，中間需要穿過城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)和云內(nèi)網(wǎng)絡(luò)多個網(wǎng)絡(luò)域和管理域。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)常采用背靠背的Option A方式完成域間的跨接，配置管理復(fù)雜，影響業(yè)務(wù)的擴展性。基于SRv6原生的IPv6地址（路由）全局可達能力和EVPN基于網(wǎng)絡(luò)層可達能力的用戶路由交互能力，不管是否在一個路由域中，只要遠端網(wǎng)元路由可達，即可建立overlay的鄰居關(guān)系，實現(xiàn)VPN實例的建立。在underlay層面，除了盡力而為的SRv6 BE（Best Effort）傳送提供最基本的連接能力外，SRv6 Policy的流量工程能力可以具有不同“網(wǎng)絡(luò)意圖”的業(yè)務(wù)提供差異化的傳送路徑。將網(wǎng)絡(luò)的連接能力與時延保障、帶寬保障、可靠性保障等多種能力靈活組合，并通過Policy的Binding SID機制將這些新服務(wù)能力發(fā)布給城域網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心/云，在保障骨干網(wǎng)穩(wěn)定性的同時，解決了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的擴展性問題。如圖3所示，運營商可以根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)特點，靈活設(shè)計跨域業(yè)務(wù)部署方案。

圖3   多域網(wǎng)絡(luò)的端到端業(yè)務(wù)部署方案

　　5G新IP，面向新時代的各種業(yè)務(wù)應(yīng)用，對客戶的不同需求，基于差異化的價格策略提供個性化服務(wù)和分配恰當?shù)木W(wǎng)絡(luò)資源。前者可以提升客戶滿意度，保持用戶黏性；后者則要在實現(xiàn)前者目標的同時，對外將不同類型和等級的差異感受精確反映給客戶，真正讓“性價比”成為客戶選擇服務(wù)的依據(jù)，對內(nèi)則為服務(wù)分配“恰到好處”的資源，降低成本。

　　網(wǎng)絡(luò)用戶所能感知的差異化既表現(xiàn)在傳統(tǒng)的基于服務(wù)合同的上下行帶寬、網(wǎng)絡(luò)時延和抖動等固化指標，還可隨時隨地按需動態(tài)調(diào)整這些參數(shù)。對于那些時延敏感業(yè)務(wù)，采用低時延算路的SRv6 Policy路徑，能夠基于物理網(wǎng)絡(luò)實時變化，為業(yè)務(wù)找到端到端時延最小的路徑。對要求高可靠性的業(yè)務(wù)，則通過多徑分擔、主備路徑、資源優(yōu)先搶占、IP層和光層多層協(xié)同聯(lián)動等方式，增強業(yè)務(wù)路徑的健壯性。對傳輸路徑有要求的業(yè)務(wù)，則可以通過指定嚴格顯示路徑的方式精確控制數(shù)據(jù)包沿途的各個節(jié)點。

　　在一張物理網(wǎng)絡(luò)上向用戶提供這些可感知的差異化能力，準確實現(xiàn)用戶意圖，依靠的是SDN編排和控制器對原子能力資源化的管理，和AI加持的資源分配和優(yōu)化調(diào)度能力。

　　在用戶看來越是簡單智能的東西，背后所涉及的技術(shù)越是復(fù)雜，對技術(shù)人員的要求也越高。利用IOAM和Telemetry技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)維護人員綜合使用各種被動測量和主動測量工具，可以得到網(wǎng)絡(luò)級和業(yè)務(wù)級更細粒度、更高精度的性能數(shù)據(jù)，對服務(wù)等級目標（SLO）達成程度進行實時的評估，結(jié)合SRv6 Policy天然包含數(shù)據(jù)包途經(jīng)路徑的信息，及時準確地感知異常，快速定位故障，解決網(wǎng)絡(luò)問題（見圖4）。

圖4   保障用戶體驗的閉環(huán)過程

　　網(wǎng)絡(luò)性能的實時定量指標還構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)認知面的元數(shù)據(jù)，為網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化提供了原始輸入，打下了網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化自動化閉環(huán)的基礎(chǔ)。精確感知業(yè)務(wù)狀態(tài)和精準的分配網(wǎng)絡(luò)資源，為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，只有供需雙方達到最佳匹配，才能達成共生雙贏。

　　5G時代，云網(wǎng)生態(tài)的主要矛盾從較低層級供需矛盾向中高層級供需矛盾轉(zhuǎn)變，從“數(shù)量短缺型”供需矛盾向“優(yōu)質(zhì)不足型”的供需矛盾轉(zhuǎn)變。充分發(fā)揮運營商網(wǎng)的綜合資源優(yōu)勢，實現(xiàn)網(wǎng)隨云動，精準區(qū)分客戶特征，精準調(diào)配網(wǎng)絡(luò)資源，才能發(fā)揮管道中每比特的最佳效益，構(gòu)建精品IP網(wǎng)絡(luò)。