随着行业应用不断拓展、产业协同加速推进，5G正在改变着人们的生产生活。2021年“两会”，工信部表示“十四五”期间将建成系统完备的5G网络，将加速融合，通过互联网产生更多创新内容；通过5G+工业互联网，工业互联网+实际的应用场景，呈现更多更好的应用，为经济发展提供更多的载体、平台和融合的空间。
为应对日益丰富的新业务新场景对基础网络能力提升的需求，IP网络自身也在不断突破创新，增强服务化能力。
IP技术体系和网络架构升级
诞生于上个世纪70年代的IP技术体系与通信系统共生发展，持续演进。双方共同走过2G/NGN业务IP化时代，在语音、符号向图片、视频发展的3G/4G时代，IP网络提供了资源管理能力、差异化业务支持能力、性能优化能力和构建大规模网络的扩展能力。5G时代到来，IP网络技术将与SDN/AI技术结合，满足当下业务上云、网络云化、万物互联的新需要。
近年来，SDN技术在IP技术领域最重要的贡献之一是通过Segment Routing v6（SRv6）/Ethernet VPN（EVPN）实现对传统TCP/IP沙漏模型腰部L3层的增强，如图1所示。通过将网络L3能力分拆为Underlay（L3）和Overlay（L3.5）实现了业网分离，提供更灵活的网络能力，从而可以更好地为上层应用逻辑所调用。与上一代MPLS技术所构造的L2.5相比，SRv6/EVPN还引入网络可编程能力，转发面数据报文头的信息不仅用作路由寻址或QoS标识，还具有了表征业务类型、业务等级、租户特征等涵义。
图1 新沙漏模型
在网络架构方面，随着SDN集中式控制在数据中心和骨干网的成功实践，以及人工智能AI技术的快速发展，网络逻辑架构模型传统的分层分面模型也在演进，如图2所示。
一方面，传统的网络层进一步细分为资源层、服务层和业务层三个层次，分别提供网元原子功能能力、元服务能力和业务能力。上层能力由下层能力调用组合而成。网元的原子能力构成基础颗粒，不同类型和规格的网元元能力不同，整网范围内元能力是有限的。一组原子能力组合构成面向特定服务能力资源集合，是对网络中多样化业务的公共特性和要求进行聚类和抽象。通过全网内节点相互协作、节点内部资源灵活组合实现面向业务的服务化体系。
另一方面，在转发面、控制面和管理面的基础上，增加了一个新的平面：认知面（Knowledge Plane）。认知面收集和维护网络全网的能力和状态等信息，具有感知网络资源和业务状态的“上帝视角”，并根据网络规划和设计的原始意图对资源进行分配。与传统的控制面和管理面相比，认知面更加关注全网资源的协调和优化配置，而不是单个网元的配置和管理。在SDN架构下，认知面渗透在全部转发网元和SDN网络控制器之中，对网络和业务状态的采集除了使用传统的拓扑发现、配置收集、流采样等，通过Inband OAM（IOAM）和Telemetry等新技术采集更小时间颗粒和更细业务颗粒的信息，从而具备了资源实时状态分析能力。
在网元原子化的基础上，通过认知面对整网资源的协同配置实现了网络服务能力的发布闭环。
图2 网络架构模型升级和服务闭环
跨域部署：多域网络一跳开通
基于SRv6/EVPN的新网络在跨域业务underlay（L3）和overlay（L3.5）部署方面提供多种灵活的选择。
业务的端点在用户终端和云里的服务器上，中间需要穿过城域网、骨干网和云内网络多个网络域和管理域。传统网络常采用背靠背的Option A方式完成域间的跨接，配置管理复杂，影响业务的扩展性。基于SRv6原生的IPv6地址（路由）全局可达能力和EVPN基于网络层可达能力的用户路由交互能力，不管是否在一个路由域中，只要远端网元路由可达，即可建立overlay的邻居关系，实现VPN实例的建立。在underlay层面，除了尽力而为的SRv6 BE（Best Effort）传送提供最基本的连接能力外，SRv6 Policy的流量工程能力可以具有不同“网络意图”的业务提供差异化的传送路径。将网络的连接能力与时延保障、带宽保障、可靠性保障等多种能力灵活组合，并通过Policy的Binding SID机制将这些新服务能力发布给城域网和数据中心/云，在保障骨干网稳定性的同时，解决了大规模网络的扩展性问题。如图3所示，运营商可以根据自身网络和业务特点，灵活设计跨域业务部署方案。
图3 多域网络的端到端业务部署方案
差异化业务体验
5G新IP，面向新时代的各种业务应用，对客户的不同需求，基于差异化的价格策略提供个性化服务和分配恰当的网络资源。前者可以提升客户满意度，保持用户黏性；后者则要在实现前者目标的同时，对外将不同类型和等级的差异感受精确反映给客户，真正让“性价比”成为客户选择服务的依据，对内则为服务分配“恰到好处”的资源，降低成本。
网络用户所能感知的差异化既表现在传统的基于服务合同的上下行带宽、网络时延和抖动等固化指标，还可随时随地按需动态调整这些参数。对于那些时延敏感业务，采用低时延算路的SRv6 Policy路径，能够基于物理网络实时变化，为业务找到端到端时延最小的路径。对要求高可靠性的业务，则通过多径分担、主备路径、资源优先抢占、IP层和光层多层协同联动等方式，增强业务路径的健壮性。对传输路径有要求的业务，则可以通过指定严格显示路径的方式精确控制数据包沿途的各个节点。
在一张物理网络上向用户提供这些可感知的差异化能力，准确实现用户意图，依靠的是SDN编排和控制器对原子能力资源化的管理，和AI加持的资源分配和优化调度能力。
服务状态定量可视，打造体验型网络
在用户看来越是简单智能的东西，背后所涉及的技术越是复杂，对技术人员的要求也越高。利用IOAM和Telemetry技术，网络维护人员综合使用各种被动测量和主动测量工具，可以得到网络级和业务级更细粒度、更高精度的性能数据，对服务等级目标（SLO）达成程度进行实时的评估，结合SRv6 Policy天然包含数据包途经路径的信息，及时准确地感知异常，快速定位故障，解决网络问题（见图4）。
图4 保障用户体验的闭环过程
网络性能的实时定量指标还构成了网络认知面的元数据，为网络资源优化提供了原始输入，打下了网络资源优化自动化闭环的基础。精确感知业务状态和精准的分配网络资源，为用户提供优质服务，只有供需双方达到最佳匹配，才能达成共生双赢。
5G时代，云网生态的主要矛盾从较低层级供需矛盾向中高层级供需矛盾转变，从“数量短缺型”供需矛盾向“优质不足型”的供需矛盾转变。充分发挥运营商网的综合资源优势，实现网随云动，精准区分客户特征，精准调配网络资源，才能发挥管道中每比特的最佳效益，构建精品IP网络。
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