随云、极简、意智，IP网络智慧化发展趋势

伴随着互联网应用和部署的蓬勃发展，IP网络业已成为当今网络的主流和核心技术。在整个网络迈向智慧新时代的今天，IP网络也走到了新的路口，如何提升IP网络的智慧化，必然会是业界关注的一个重要话题。笔者一直从事IP网络的研究、设计、规划等方面的工作，经历了一系列IP网络发展的重要阶段，在此想结合自己的体会探讨一下IP网络智慧化的三方面发展趋势。

趋势一：随云而动，IP网络的架构将由云和云的衍生业务所决定

IP网络的主要职能之一，就是高效连接用户和业务，特别是基于其面向业务和应用的灵活性和亲和性之上提供的端到端连接，是IP网络击败其他网络协议成为主流的根本原因。

在过去，IP网络连接的端点主要是基于C（Client）-S（Server），即IP网络提供的是用户终端到业务服务器的直达连接，这也是当前各个IP网络层次化组网的主要驱动。根据业务服务器的分层布局，IP网络形成了南北向流量为主的层次化结构，这其中，又因为业务流量剧增和严苛时延要求的缘故，层次化的IP网络架构又发生了扁平化的变革。但无论如何，IP网络对于流量快速疏导和准确传递的定位是不变的。

随着应用的云化和系统的上云，今后网络中流量的发源地和终结点将大量挪入云中，我相信即使再往后应用从云转向大数据、人工智能也必然需要基于云的提供方式，所以未来IP网络连接的端点将变为C（Client）-C（Cloud），现存的固定地点的服务器群将被泛化虚拟化的云所替代。这一通信方式的变化，将导致网络流量的分布进一步离散化，也呈现出所谓的东西向。所以，我认为IP网络架构必然被云和其衍生物所决定，比如IDC和CDN，IDC作为数据的仓库，而CDN作为数据的搬运器，将导致IP网络的层次和结构进一步根据IDC和CDN布局产生动态的变化。

举例来说，近年来在OTT服务商中出现的“云骨干网”其实就是在一定程度上颠覆传统IP骨干网的概念，其核心是将所有非本地化的流量通过云业务的节点贯穿起来。此时可以认为从OTT的视角，云（及其衍生物，如IDC/CDN的节点）在哪儿，骨干网的节点就部署在哪儿，这种云骨干网的节点在地理上可能是位于传统IP网络的城域网或本地网范畴之内的，其间的流量也会是趋于无分层的full mesh。

趋势二：协议极简，IP网络的协议升级将以简单为最美

在IP网络协议发展的进程中，简单高效一直是其区别于其他网络协议的最大优势，其核心不在于完美和全面，而在于高“性价比”，当年ATM和IP之争就充分证明了这一点。

在IP协议本身的发展中，也存在着一定程度上的复杂化的情况，这主要是出于解决现行IP网络中部分不足而带来的，但是我们必须看到，这些复杂化在实际应用中往往是不会真正发挥其原始设想的。比如，旨在解决IP地址问题的IPv6协议中，其实包含了对QoS的增强，如将TOS作为默认的字段嵌入IPv6报文，但是在IP现网中特别是广域网中，实际上连IP QoS都甚少启用或只是简单设置，通过DSCP来扩展QoS等级数的字段并不太受欢迎。

为此，目前IP网络的相关协议族，都在以更加实用和简化要求为驱动进行演进。举例来说，近年来在IP承载方面，出现了旨在简化MPLS的Segment Routing协议和简化二三层VPN的EVPN协议，在HTTP承载方面，出现了旨在简化和优化TCP和UDP连接能力的SPDY及QUIC协议。这些都大幅度提升了IP网络的效率，从应用加载的角度，SPDY协议可以使得HTTP页面的加载时间最多减少60%，从端到端网络所需协议数量的角度，两个DC间可以只需要应用SR+EVPN两种协议（传统上则需要5种，VLAN/VxLAN/VPN/BGP/MPLS），如图1所示。这些简化工作，将大大降低对IP网络设备、终端和应用的要求，从而在根本上保障IP网络协议的生命力。
 
趋势三：意图注智，IP网络的开放性将通过“意图”的方式迈上台阶

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是相对简单和便捷的，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点，就是基于Intent（意图）的网络实现。所谓意图网络，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，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？举例而言，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XXX”。换句话说，过于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。

实现这种IBN（Intent Based Network），是一件非常富有挑战的事情。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等，都需要进行全面的考虑和设计，很多也是现行IP网络所不具备的。但是，这一极大简化应用要求、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。即使从IP网络某些个体的角度，这一变化也是实实在在的。有分析指出，基于IBN的简化，到2020年传统网络的CLI命令行配置将只剩下30%，而Gartner更是预言到2020年将会有超过1000个IBN应用案例。

综上所述，我认为IP网络的智慧化将在网络组织、协议层次和能力开放三个层面呈现出新的变化趋势。其中，以云为代表的通信方式的转换，带来网络流量新的布局，将导致网络组织架构上的去中心化和动态化；以高效实用为驱动的协议简化，将在网络承载和应用体验两个层面进一步扩展范围；以降低应用与网络间“翻译”要求为出发点的意图式网络，将真正实现网络的“自动驾驶”。