算网融合时代IP网络演进趋势
发布时间：2022-07-21 作者：中兴通讯IP产品规划总工 陶文强 阅读量：
新一代网络信息基础设施是数字化时代的“底座”和“基石”。随着算力时代来临，算力不断发展，推动数字经济持续高速增长，而数字经济的发展又进一步加重对算力的依赖，人类正在迈向万物感知、万物互联、万物智能的“算力时代”。算网融合时代，IP网络向着云网一体、确定性承载、网络智能自治的方向发展。
云网一体：实现云网边端的一体化服务
作为面向云和网的基础资源层，IP网络通过实施虚拟化/云化技术，实现简洁、敏捷、开放、融合、安全、智能的新型信息基础设施的资源供给，最终使得传统上相对独立的云计算资源和网络设施融合形成一体化供给、一体化运营、一体化服务的体系。
算力网络是云网融合技术的新发展方向：在网络中分布大量不同规模的计算、存储等资源，基于用户的SLA（Service-Level Agreement，服务等级协议）需求，综合考虑实时的网络、算力、存储等多维资源状况，通过网络灵活匹配与动态调度，将用户业务流量动态调度至最优资源节点，为用户提供算力资源一体化服务。
国家明确提出“布局大数据中心国家枢纽节点，形成全国算力枢纽体系”的具体要求：
- 构建一体化算力服务体系和优化算力资源需求结构电商化：垂直行业客户进入到统一的云网业务入口，根据自身需要，菜单式订购，并可根据需求变化，实时变更。
- 云网端到端自动化：统一编排器拉通各级网络控制器和云管理平台，实现端到端业务自动开通和调整。
- 业务和资源可视化：实时感知业务SLA和云网资源使用情况，支持高效运营管理。
- 算力网络化：根据算力分布智能调度云网连接，动态匹配业务/客户算力需求。
- 确定性SLA：根据客户需求，提供确定性的SLA，包括网络可用性、带宽、时延等。
确定承载：支撑消费互联网向产业互联网拓展
互联网正在从消费型互联网向产业互联网延伸拓展，推动网络服务能力从“尽力而为”向“准时、准确”演进，要求网络提供超低时延、有界时延、低抖动、极高可靠性、端到端高精度的时间同步等多方面能力，以满足垂直行业高确定性的业务需求。
现阶段，TSN（Time-Sensitive Network，时间敏感网络）技术主要是解决一定区域内的网络确定性问题，如工厂车间内、工业园区内等，要实现跨城域网、广域网的确定性，实现端到端确定性承载，仍需要实现以下几个关键技术：
- 确定性IP（Deterministic IP）：支持广域确定性，基于时隙+门控的确定性解决方案，保证三层上每一跳的严格时延边界上限，进而保证任意端到端。
- DetNet：打通多个TSN二层域，基于统计复用提供确定性时延和抖动；支持集中控制、显性路由、抖动消减、拥塞保护、多径路由等。
- SRv6：提供端到端确定性路径。根据业务意图、网络拥塞状态等，智能地选择最佳路径并实时调整，提供端到端最佳连接体验。
智能自治：IP网络的开放性将通过“意图”的方式走向智能
网络智能自治是指融入AI、大数据、云计算、边缘计算、数字孪生等新技术的数字化、智能化网络和ICT基础设施，更好地支撑运营商战略转型、业务增长和运营效率提升，使能垂直行业数字化转型和消费者生活数字化。
IP网络在推动互联网应用发展中的一大优越性就是其开放性，基于IP网络的协议通信要求相对简单和便捷，基于IP开发的应用也因此丰富多样，这也是互联网日益繁荣的一个基础条件。
随着网络智能化的要求越来越高，IP网络的开放性也在面临新的挑战和要求。目前业界最为关注的一个方向是基于意图（Intent）的网络实现。所谓意图网络（IBN，Intent-based Networking），其核心就是简化业务应用对网络的“通信/表达”方式，即从应用或用户的角度出发，所需要告诉网络的不再是要求它去做什么，而是告诉它要做到什么。比如，某个视频应用的承载，对于IP网络来说，不再要求被告知是“A地到B地，需要XX带宽，走中间那个节点”，而只是“A地到B地，保障视频质量在XX”。换句话说，过去用户和应用还需要关心网络的策略和执行，今后则只需要关注网络的质量和效果，至于具体如何实现这种“意图”则是网络自己的事情。智能自治网络架构如图1所示。
图1 智能自治网络架构
显而易见，实现IBN是一件富有挑战的事。比如，对于网络北向接口的显式表达式定义、对于自动化API的分层设计、对于存量网络基础设施的性能监测和呈现、对于策略执行相关的业务流程闭环等，都需要进行全面的考虑和设计，这其中很多能力是现行IP网络所不具备的。但这一极大简化应用要求和真正实现网络开放的探索，必然会促进业务和网络的进一步双向繁荣，给IP网络带来新的动力。有分析指出，基于IBN的简化，传统网络的CLI命令行配置将大幅度减少，而同时IBN应用案例将大幅增加。
综上所述，我们认为算网融合时代IP网络演进趋势的关键特征是云网一体、确定性承载、智能自治，关键的业务为根据算力分布智能调度云网连接，动态匹配业务/客户算力需求，匹配工业互联网的确定性承载，确保有界的时延和抖动，满足工业云化PLC的业务要求，智能自治网络通过引入AI智能降低对网络的专业性要求，将网络的复杂性进行封装，以业务提供的视角驱动网络服务。
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