“互聯(lián)網+”是要讓信息技術、網絡技術深度融合于經濟社會各領域之中,使互聯(lián)網下沉為各行各業(yè)都能調用的基礎設施資源。預計到2025年,全球將有65億互聯(lián)網用戶,使用80億個智能手機,創(chuàng)建1000億個連接,產生176ZB的數(shù)據流量,全面實現(xiàn)泛在的連接。
在未來,網絡需要滿足海量終端的接入、動態(tài)的數(shù)據存儲與轉發(fā)請求,實現(xiàn)靈活開放的彈性調度機制,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)據和物聯(lián)網等大量新技術的應用,正逐步重構著未來網絡的架構。未來網絡將可以根據豐富的業(yè)務和內容進行彈性調度和自適應,網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,未來的網絡是隨服務而定義的彈性云網絡,應具備“云網一體、集中計算、彈性調度、內容為軸”等四個顯著特征。
同時,借助“互聯(lián)網+”行動計劃,促進“消費互聯(lián)網”走向“產業(yè)服務互聯(lián)網”,最終通過泛在連接網絡、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:彈性云網絡特征
一、云網一體
互聯(lián)網應用前所未有的規(guī)模化、豐富化,越來越多的垂直行業(yè)、產業(yè)應用通過互聯(lián)網開放協(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、網絡與服務的深度整合和統(tǒng)一提供。
作為運營商根基的網絡,包括固定寬帶IP網絡、移動核心網,都將在靈活彈性的網絡配置需求和SDN/NFV技術發(fā)展的雙重驅動下,向著網絡規(guī)模云化、設備全面虛擬化的方向演進。運營商網絡大致可劃分為四朵云:公有云、平臺云、IT云、網絡云。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;網絡云是承載網絡云化,并同時承載連接另外三朵云。網絡即云,云網一體化將成為未來運營商網絡的最顯著特征。
二、集中計算
傳統(tǒng)網絡以網元節(jié)點為中心,每個網元節(jié)點根據自己獲取的信息進行路由,并盡力而為轉發(fā)。由于無法以整個網絡的視角進行選路轉發(fā),因此無法實現(xiàn)網絡的最優(yōu)化和靈活調度。
隨著SDN技術的發(fā)展和規(guī)模部署,網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,網元的控制平面集中于 Controller,成為整個網絡的控制平面。控制平面的集中,實現(xiàn)了網絡的集中控制。Controller和網元之間雙向交互,向網元下發(fā)策略,同時實時獲取網絡的狀態(tài)信息。
Controller作為網絡的中心,實時從網元獲取整個網絡的資源使用率和狀態(tài)信息,基于網絡狀態(tài)和業(yè)務需求進行統(tǒng)一調度和管理,實現(xiàn)了基于網絡視角的集中計算。
三、彈性調度
SDN/NFV技術的大規(guī)模部署使網絡設備從傳統(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。網絡設備功能軟件化、虛擬化后,網絡也開始向云化方向發(fā)展。但當前基于SDN/NFV的網絡強調的是網絡能力的標準化和被業(yè)務的單向調度。未來互聯(lián)網+的業(yè)務需求以及業(yè)務和網絡的云化將加速業(yè)務與網絡的雙向交互和網絡的自適應編排、彈性調度能力。
雙向交互和網絡的自適應編排要求網絡能做到業(yè)務性能的實時監(jiān)測,以及基于監(jiān)測結果的網絡能力自動調配。另一方面,業(yè)務也需要根據網絡能力來進行梯度適配,在網絡能力自適應編排也無法滿足業(yè)務需求時,業(yè)務能夠進行自我調整,如視頻碼流自適應。
未來網絡在實現(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,向網絡提交業(yè)務指標的要求,由網絡來自動進行彈性調度,以滿足業(yè)務與網絡在實時動態(tài)變化過程中的資源需求和業(yè)務保障。
四、內容為軸
互聯(lián)網+時代注定是以應用為王的時代。以內容為核心和依據進行網絡構架、布局、調度和管理是未來網絡的又一個演進特征。
互聯(lián)網+時代內容極大豐富,特性不同,對網絡要求不同。簡單將所有內容作為等同的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、內容分發(fā)網絡和承載網絡在內的網絡均需要基于內容進行分發(fā)設計和節(jié)點布局。CDN能力將進一步增強,內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將以內容屬性為核心進行云平臺和云服務的設計,以內容特性為依據進行網絡規(guī)劃、區(qū)域劃分和管理。同時,承載網絡將向內容管道的方向發(fā)展,根據不同應用內容的傳送需求,進行靈活動態(tài)的網絡資源調度和質量保障,內容路由將代替?zhèn)鹘y(tǒng)IP路由計算模式成為新一輪的網絡研究熱點。