亦真亦幻 彈性云網(wǎng)絡(luò)
“互聯(lián)網(wǎng)+”是要讓信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)深度融合于經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)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(chǔ)設(shè)施資源。預(yù)計到2025年，全球?qū)⒂?5億互聯(lián)網(wǎng)用戶，使用80億個智能手機(jī)，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(luò)需要滿足海量終端的接入、動態(tài)的數(shù)據(jù)存儲與轉(zhuǎn)發(fā)請求，實現(xiàn)靈活開放的彈性調(diào)度機(jī)制，提供以應(yīng)用為本的業(yè)務(wù)定制服務(wù)。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(shù)的應(yīng)用，正逐步重構(gòu)著未來網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。未來網(wǎng)絡(luò)將可以根據(jù)豐富的業(yè)務(wù)和內(nèi)容進(jìn)行彈性調(diào)度和自適應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用通用硬件，軟件功能架構(gòu)在云上,具備良好的可擴(kuò)展性，未來的網(wǎng)絡(luò)是隨服務(wù)而定義的彈性云網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)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(jìn)“消費互聯(lián)網(wǎng)”走向“產(chǎn)業(yè)服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)”，最終通過泛在連接網(wǎng)絡(luò)、靈活接入技術(shù)、智能化服務(wù)管理平臺等輔助的技術(shù)手段邁向萬物互聯(lián)時代(IoE：Internet of Everything)。
圖1：彈性云網(wǎng)絡(luò)特征
一、云網(wǎng)一體
互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用***的規(guī)模化、豐富化，越來越多的垂直行業(yè)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用通過互聯(lián)網(wǎng)開放協(xié)作發(fā)展，使得傳統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)模式無法適應(yīng)大規(guī)模應(yīng)用的發(fā)展。未來，所有應(yīng)用將架構(gòu)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(wù)的云模式，以其高效靈活、可擴(kuò)展、低成本的優(yōu)勢，已成為可預(yù)見的未來商業(yè)模式。
電信運營商將整合平臺、IDC、網(wǎng)絡(luò)資源，面向ISP及其用戶提供云服務(wù)。在提供云服務(wù)的過程中，電信運營商的優(yōu)勢在于其平臺、網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)的深度整合和統(tǒng)一提供。
作為運營商根基的網(wǎng)絡(luò)，包括固定寬帶IP網(wǎng)絡(luò)、移動核心網(wǎng)，都將在靈活彈性的網(wǎng)絡(luò)配置需求和SDN/NFV技術(shù)發(fā)展的雙重驅(qū)動下，向著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模云化、設(shè)備全面虛擬化的方向演進(jìn)。運營商網(wǎng)絡(luò)大致可劃分為四朵云：公有云、平臺云、IT云、網(wǎng)絡(luò)云。其中，公有云向ISP及用戶提供靈活可定制的云服務(wù);平臺云是運營商自身應(yīng)用和平臺云化的載體;IT云是運營商的IT系統(tǒng)云;網(wǎng)絡(luò)云是承載網(wǎng)絡(luò)云化，并同時承載連接另外三朵云。網(wǎng)絡(luò)即云，云網(wǎng)一體化將成為未來運營商網(wǎng)絡(luò)的最顯著特征。
二、集中計算
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行路由，并盡力而為轉(zhuǎn)發(fā)。由于無法以整個網(wǎng)絡(luò)的視角進(jìn)行選路轉(zhuǎn)發(fā)，因此無法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的***化和靈活調(diào)度。
隨著SDN技術(shù)的發(fā)展和規(guī)模部署，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備未來將會實現(xiàn)松耦合設(shè)計，控制平面與轉(zhuǎn)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(luò)的控制平面。控制平面的集中，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)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(luò)的狀態(tài)信息。
Controller作為網(wǎng)絡(luò)的中心，實時從網(wǎng)元獲取整個網(wǎng)絡(luò)的資源使用率和狀態(tài)信息，基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和業(yè)務(wù)需求進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理，實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)視角的集中計算。
三、彈性調(diào)度
SDN/NFV技術(shù)的大規(guī)模部署使網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(zhuǎn)變。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能軟件化、虛擬化后，網(wǎng)絡(luò)也開始向云化方向發(fā)展。但當(dāng)前基于SDN/NFV的網(wǎng)絡(luò)強調(diào)的是網(wǎng)絡(luò)能力的標(biāo)準(zhǔn)化和被業(yè)務(wù)的單向調(diào)度。未來互聯(lián)網(wǎng)+的業(yè)務(wù)需求以及業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的云化將加速業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)的雙向交互和網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)編排、彈性調(diào)度能力。
雙向交互和網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)編排要求網(wǎng)絡(luò)能做到業(yè)務(wù)性能的實時監(jiān)測，以及基于監(jiān)測結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)能力自動調(diào)配。另一方面，業(yè)務(wù)也需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)能力來進(jìn)行梯度適配，在網(wǎng)絡(luò)能力自適應(yīng)編排也無法滿足業(yè)務(wù)需求時，業(yè)務(wù)能夠進(jìn)行自我調(diào)整，如視頻碼流自適應(yīng)。
未來網(wǎng)絡(luò)在實現(xiàn)自適應(yīng)編排后，業(yè)務(wù)將結(jié)合用戶體驗與業(yè)務(wù)指標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，向網(wǎng)絡(luò)提交業(yè)務(wù)指標(biāo)的要求，由網(wǎng)絡(luò)來自動進(jìn)行彈性調(diào)度，以滿足業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)在實時動態(tài)變化過程中的資源需求和業(yè)務(wù)保障。
四、內(nèi)容為軸
互聯(lián)網(wǎng)+時代注定是以應(yīng)用為王的時代。以內(nèi)容為核心和依據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、布局、調(diào)度和管理是未來網(wǎng)絡(luò)的又一個演進(jìn)特征。
互聯(lián)網(wǎng)+時代內(nèi)容極大豐富，特性不同，對網(wǎng)絡(luò)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(luò)層面的優(yōu)化可以減小應(yīng)用層優(yōu)化的負(fù)擔(dān)和成本，使網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用鏈條中的權(quán)值增大。
隨著視頻等大流量應(yīng)用的增加，包括應(yīng)用平臺、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)和承載網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)均需要基于內(nèi)容進(jìn)行分發(fā)設(shè)計和節(jié)點布局。CDN能力將進(jìn)一步增強，內(nèi)容將進(jìn)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(shù)將進(jìn)一步發(fā)展。運營商和ISP將以內(nèi)容屬性為核心進(jìn)行云平臺和云服務(wù)的設(shè)計，以內(nèi)容特性為依據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、區(qū)域劃分和管理。同時，承載網(wǎng)絡(luò)將向內(nèi)容管道的方向發(fā)展，根據(jù)不同應(yīng)用內(nèi)容的傳送需求，進(jìn)行靈活動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度和質(zhì)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(luò)研究熱點。
