ODICT未來網絡融合
ODICT未來網絡融合
未來融合的網絡:ODICT,
未來5~10年,從消費互聯網向產業互聯網的演進最令人期待。未來網絡將融合萬網、萬物和萬業,將各種異構異
質的垂直行業網絡整合成統一的互聯網,以支撐工業控制、智能電網、遠程醫療、自動駕駛等產業化應用[1]
。虛擬現實(VR)、增強現實?(AR)、全息等新媒體應用也同樣值得關注。元宇宙概念的提出,使得人們對未來虛擬社會和物理社會的無縫銜接充滿期待??纱┐骷夹g、機器人技術、可植入技術、超硅計算與通信技術的快速發展與應用,為業務創新奠定堅實的技術基礎。新型業務的快速發展,將創造出新的生活方式、數字經濟[2]和社會結構。
中國政府、運營商、設備商都提出了相應的要求或發展方向。《工業互聯網創新發展行動計劃?(2021―2023?年)》?提出,需要加快工業設備網絡化改造,推進企業內網升級,推動信息技術(IT)網絡與運營技術?(OT)?網絡的融合,建設工業互聯網園區網絡;中國移動提出“5G+AICDE”(5G與人工智能、物聯網、云計算、大數據、邊緣計算的融合)發展戰略;中國電信構建2030云網一體的融合網絡架構;中國聯通發布《CUBE-Net3.0》,確定“聯接+計算+智能”的發展方向。
中興通訊對未來網絡提出的發展愿景是:運營、數據、信息、通信技術?(ODICT)?融合的網絡?2030,使能網絡綠色、智能、安全、確定、可管可控,最終實現萬物智聯。
新型服務模式
未來網絡將提供算網一體服務,將從目前的“管道型”服務向計算、網絡、存儲一體化的新型基礎設施服務演進。
未來網絡不僅僅是“網絡”,還是算網一體的智能化基礎設施,將實現“算力無處不在,網絡無處不達”的愿景。面對
各種行業應用和?AR/VR?實時業務對算力就近服務的需求,算力資源將從中心云的集中模式逐漸向云、邊、端的分布式
模式轉變。未來網絡將把全網的算力資源、網絡的精準傳輸能力更好地結合起來,并實現云、邊、端三級算力的分配和
協同。同時,未來網絡不僅提供“裸資源”的服務,還將成為互聯網公共能力的提供者,比如提供人工智能(AI)平臺
能力、大視頻基礎能力、內生安全能力等。未來網絡提供的能力平臺將帶動各行各業的業務創新,促進整個社會數字服務的發展。
未來網絡將對自身的網絡架構、技術體系、運維模式進行智能化改造,以提高資源利用效率,降低成本和功耗。據
統計,信息通信技術?(ICT)?產業的能耗占到全球總能耗的6%。未來這個比例還將不斷增長。未來網絡將通過網絡架
構的優化?(比如算網一體等)、資源利用率的提高、新型技術?(比如光電集成)?的應用,大幅降低流量/能耗比。未來
網絡還將通過數字孿生等智能技術,促進整個網絡的自動化運行,降低運維成本和出錯率。
ODICT技術和架構的融合
網絡的發展歷程是業務需求驅動多領域技術不斷融合發展壯大的過程。在通信技術?(CT)的基礎上引入信息技術(IT),能夠讓網絡組網變得更靈活,使上層應用接入網絡變得更方便。ICT?技術的融合在推動網絡發展的同時也推
動了IT技術的發展。網絡與OT技術的融合,將加快工業設備的網絡化改造,深化“5G+工業互聯網”[3],推動企業內網升級和外網建設。網絡和業務的發展相生相隨,相互促進。隨著網絡的發展,行業應用提出了新愿景。高清云游戲、工業視覺、元宇宙等需要網絡在滿足高帶寬的同時也要滿足低時延、網絡確定性以及邊緣高算力等需求。ICT?技術的融合,可使能網絡基礎更強健,在具備工業領域的低時延、低抖動、高可靠的確定性的同時,也具備滿足元宇宙、擴展現
實?(XR)、工業視覺等領域的上行高帶寬網絡基礎的需求。此時引入智能數據?(DT)?技術,網絡將從能用走向好用,在用戶體驗優化、高效運維、安全保障等方面發揮巨大作用。隨著?OT、DT、IT、CT?多領域技術的不斷融合、相互促進,未圖2?算網一體服務?來網絡架構和技術將推動網絡及多領域技術共同演進。
業務和網絡的協同
在網絡發展的歷史上,業務和網絡的關系曾經從“耦合”向“去耦合”的方向發展[4]。傳統電信網的網絡與業務層緊密耦合,業務功能由網絡設備提供。網絡提供單一的業務,比如公共交換電話網(PSTN)、數據網、電視網等。這種網絡的優點是服務質量好,用戶體驗好;但缺點是業務體系封閉,不利于技術創新。
隨著多媒體業務的發展,業務種類變得越來越豐富,業務和網絡耦合的模式已不能滿足業務發展的需要。電信行業逐漸將業務功能從網絡中解耦出來,形成獨立的業務網元,比如智能網、短信、IP多媒體系統?(IMS)?等?;趥鬏斂刂茀f議(TCP)/互聯網協議(IP)的互聯網把業務和網絡的解耦發揮到了極致。互聯網的兩大設計原則是端到端原則和
分層解耦原則[5]。端到端原則把互聯網的復雜性放在兩端,使網絡層盡可能保持簡單;分層解耦原則盡量避免互聯網層
間的內部交互。這種架構設計使得業務可以脫離網絡而獨立發展,降低了互聯網業務的創新門檻,增加了業務部署的便利。
然而,目前互聯網架構把業務和網絡過分去耦合,使得兩者處于互相割裂的狀態。端到端原則隔離了兩端和網絡,
使得終端和云端無法感知網絡的狀況;分層解耦原則隔離了應用層和網絡層,使得上層應用無法向網絡傳遞個性化的需
求信息,最終絕大多數業務只能按照“盡力而為”的模式運行。隨著互聯網業務的縱深演進,尤其是產業互聯網的發
展,業務和網絡的割裂狀態越來越不能滿足業務的需求。例如,對傳輸質量有要求的業務希望網絡能夠提供確定性的傳
輸能力,即帶寬、丟包率、時延都是可以預期的,而不僅僅是盡力而為的;對安全性有高要求的垂直行業則希望網絡不僅僅提供傳輸功能,還要提供“有安全保障”的傳輸,即保持信息傳送的完整、可靠、不被非授權訪問;此外,還有的
業務希望感知網絡的狀態,如鏈路利用率、丟包率、緩存隊列等,以便調整自身的傳輸窗口,保持最優的傳輸效率。
因此,業務和網絡的完全耦合或者完全去耦合都不能滿足未來的業務需求。在未來網絡的架構中,業務和網絡必須
以某種方式“再耦合”。這既能保持業務的獨立性,又使得網絡能夠感知業務的關鍵需求,以便于精準匹配相應的服務
等級協議?(SLA)?策略。如何在未來網絡的架構和協議方面建立業務和網絡之間的橋梁,是未來網絡面臨的一大挑戰
3?服務化平臺
網絡運營商是商用互聯網的主要建設者和運營者。運營商投入巨資拓展網絡覆蓋范圍,提升網絡連接速度,極大地
促進了互聯網的發展。如何在網絡發展成功的同時,在業務方面也取得成功,是下一代網絡需要考慮的。電信行業一直在發展“綜合業務數字網”技術,以試圖實現網絡和業務的綜合運營:從20世紀80年代末的綜合業務數字網(ISDN)技術,到90年代的異步傳輸模式(ATM)技術和電信級IP綜合承載網技術,再到2000年之后的IP多媒體子系統?(IMS)?技術。實踐表明,電信行業從技術到標準再到應用的發展模式,無法在互聯網業務的競爭中取得優勢?;ヂ摼W業務更注重商業模式靈活性、業務創新能力、迭代速度、資本運作等方面,而互聯網服務商在這些方面更具優勢,比如美國的Facebook、Amazon、Google,中國的BAT(百度、阿里巴巴、騰訊)?等。對網絡運營商來說,與其在
業務創新方面下功夫,不如將自身定位為基礎設施和平臺的提供者,即從網絡運營商擴展為基礎設施和平臺運營商。
網絡運營商曾經對平臺運營模式做過嘗試。比如,在2010年前后運營商提出“智能管道”的理念,試圖把網絡功能開放出來供業務調用,但只有短信等少數功能的開放取得成功,而最為重要的網絡服務質量的能力未能實現開放。例如,服務質量實現了像?DiffServ、IntServ、多協議標簽交換流量工程?(MPLS-TE)?等技術標準的制定,同時新的分段路由流量工程?(SR-TE)、SR-Policy等技術標準也在制訂之中,但這些技術只在運營商自營業務中得到部署,并沒有得到更廣泛的應用,尤其是沒有和互聯網服務商的業務相結合起來。
面對“新型服務模式”的愿景,未來網絡應當成為一個服務化平臺,不僅能提供網絡連接服務,還能提供算、網、存一體化的基礎設施服務,甚至通過進一步擴展提供共性能力的服務(比如安全能力、AI能力、大數據等)。未來網絡提供的服務化平臺,不同于目前云服務商提供的私有化的“煙囪式”平臺。打破“平臺壟斷”是促進行業競爭、經濟健康發展的需要。在這一點上,電信行業有自身的優勢,不僅有成熟的標準組織和體系,還有互聯互通的文化和傳統。因此,未來網絡的服務化平臺是統一定義的、互聯互通的平臺。網絡架構創新從?ODICT?技術和架構融合、業務和網絡協同、服務化平臺?3?個方面進行,包含算網一體服務化平臺、網絡能力提升、基礎支撐技術等內容.
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