ICC訊 五年前,運(yùn)營(yíng)商紛紛開(kāi)啟“網(wǎng)絡(luò)2020” 下一代網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型規(guī)劃,以云為中心,網(wǎng)絡(luò)云化成為這一次轉(zhuǎn)型的核心。五年后,2020年運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)接入從4G到 5G,固定接入從GPON到F5G,逐步構(gòu)建了面向個(gè)人、家庭和企業(yè)的泛在千兆接入網(wǎng)。中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商和海外主流IXP已經(jīng)構(gòu)建起了超寬的云互聯(lián)(DCI)骨干網(wǎng)。得益于“網(wǎng)絡(luò)2020”的架構(gòu)轉(zhuǎn)型,在新冠肺炎疫情期間,網(wǎng)絡(luò)成功支撐了數(shù)億用戶(hù)宅家的生活和辦公需求,實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)從消費(fèi)視頻娛樂(lè)到居家視頻辦公能力的顯著提升。面向下一個(gè)五年,聯(lián)接產(chǎn)業(yè)還將迎來(lái)十個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)。(圖1)
圖1 十大技術(shù)趨勢(shì)對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)生影響
趨勢(shì)一:從云網(wǎng)協(xié)同到算網(wǎng)一體,網(wǎng)絡(luò)變身價(jià)值中心
過(guò)去五年,云網(wǎng)協(xié)同主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的云與端之間,解決了云與端的連通性,云上豐富的內(nèi)容可以自上而下,順暢地呈現(xiàn)在各種智能終端上,即網(wǎng)絡(luò)通過(guò)支持下行流量為主的云端互聯(lián),為終端提供內(nèi)容服務(wù)。
而在未來(lái),隨著Cloud VR、機(jī)器視覺(jué)、自動(dòng)駕駛等大量實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)的出現(xiàn),終端將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)需要上傳到邊、云的計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理,并將結(jié)果實(shí)時(shí)回傳至終端,因此,需要網(wǎng)絡(luò)支持上行流量為主的端、邊、云互聯(lián),為終端提供智能服務(wù)。
邊緣計(jì)算的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)云、網(wǎng)相互的獨(dú)立性,隨著計(jì)算進(jìn)入到了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,使得邊緣計(jì)算的效率、可信度與網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時(shí)延、安全性、隔離度等都將發(fā)生深度耦合,只有實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)一體才能提供高效服務(wù)。
綜上所述,在云網(wǎng)協(xié)同時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)是以云為中心,從云的視角看“一云多網(wǎng)”,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的主要需求為連通性及開(kāi)放性,對(duì)服務(wù)質(zhì)量的要求是盡力而為,網(wǎng)絡(luò)是成本中心。
而在算網(wǎng)一體時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)則是以用戶(hù)為中心,從用戶(hù)的視角看“一網(wǎng)多云”,網(wǎng)絡(luò)需要支持低時(shí)延及安全可信,對(duì)服務(wù)質(zhì)量的要求是確定性,同時(shí),網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)閮r(jià)值中心。
趨勢(shì)二:DOICT技術(shù)走向融合,構(gòu)建起新通信能力
回溯過(guò)去的十年,聯(lián)接歷經(jīng)I P化、兩次云化、IT與CT技術(shù)融合,創(chuàng)造出了IP基站、 IPDSLAM、IP微波、IPRAN/SPN及Cloud EPC、 Cloud IMS、Cloud BRAS等融合產(chǎn)品形態(tài),提升了網(wǎng)絡(luò)的彈性、敏捷性和開(kāi)放程度。
未來(lái)五年,各類(lèi)技術(shù)的融合仍將持續(xù)發(fā)展。其中,以AI為代表的DT與CT技術(shù)的融合,將推動(dòng)自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)、智能聯(lián)接、認(rèn)知無(wú)線、認(rèn)知光系統(tǒng)等創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案的出現(xiàn),不斷提升網(wǎng)絡(luò)的智能化水平。同時(shí),隨著行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的持續(xù)深入,以實(shí)時(shí)性、高可靠為代表的OT技術(shù)也將與CT技術(shù)融合,在推動(dòng)TSN、5G URLLC等融合解決方案逐步成熟的同時(shí),提升網(wǎng)絡(luò)的確定性。
可以說(shuō),一個(gè)融合了DT、OT和IT技術(shù),具備彈性、敏捷、智能、實(shí)時(shí)和開(kāi)放的全新通信網(wǎng)絡(luò)才能承擔(dān)起“承載智能社會(huì)發(fā)展新一代基礎(chǔ)設(shè)施”的職責(zé)。
趨勢(shì)三:后經(jīng)典架構(gòu)的出現(xiàn),支撐網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展
七十年來(lái),摩爾定律和香農(nóng)定律一直被奉為聯(lián)接產(chǎn)業(yè)的經(jīng)典理論,但如今二者已無(wú)法適應(yīng)新網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展。
在半導(dǎo)體制造進(jìn)入7nm時(shí)代之后,通信網(wǎng)絡(luò)芯片已無(wú)法同時(shí)滿足降低功耗和提升容量的要求,為此,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需從集中式向分布式演進(jìn),通過(guò)架構(gòu)創(chuàng)新以解決網(wǎng)絡(luò)流量增長(zhǎng)的挑戰(zhàn),數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)將開(kāi)啟后摩爾架構(gòu)時(shí)代。
另一方面,無(wú)線及光系統(tǒng)編碼效率的可提升空間也已接近極限,通信設(shè)備在通過(guò)增加新頻譜提升容量的同時(shí),開(kāi)始探索借由語(yǔ)義通信、知識(shí)輔助的信號(hào)處理等方式來(lái)提升系統(tǒng)的傳輸效率,無(wú)線和光網(wǎng)絡(luò)即將開(kāi)啟后香農(nóng)架構(gòu)時(shí)代。
綜上所述,通過(guò)后摩爾及后香農(nóng)架構(gòu)的創(chuàng)新,可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的持續(xù)增長(zhǎng),以滿足智能社會(huì)對(duì)海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?
趨勢(shì)四:光電技術(shù)融合,賦能千行百業(yè)
在聯(lián)接產(chǎn)業(yè)中,無(wú)線、光、數(shù)通等各專(zhuān)業(yè)技術(shù)相對(duì)獨(dú)立,但隨著網(wǎng)絡(luò)向高速、高頻、高性?xún)r(jià)比方向的發(fā)展,傳統(tǒng)電子技術(shù)即將遇到距離、功耗等可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。
在接下來(lái)的五年,我們可以看到,為提升電子器件的高速處理能力并降低功耗,光電技術(shù)將從各自獨(dú)立走向光電一體,帶來(lái)芯片出光、光電合封等新產(chǎn)品形態(tài);為了提升數(shù)通設(shè)備高速端口的傳輸距離,將引入光的相干技術(shù);為降低基站的重量和功耗,將出現(xiàn)直接出光纖的新型天線;為實(shí)現(xiàn)低軌衛(wèi)星之間的100Gbps高速數(shù)據(jù)傳輸,將采用激光替代微波;為滿足水下移動(dòng)設(shè)備的通信需求,將采用穿透力更高的可見(jiàn)光替代無(wú)線覆蓋;為實(shí)現(xiàn)腦電波的準(zhǔn)確探測(cè),將采用透過(guò)率更高的遠(yuǎn)紅外光技術(shù)。
可以預(yù)測(cè),光將作為通信產(chǎn)業(yè)的根技術(shù),賦能千行百業(yè)的聯(lián)接需求。
趨勢(shì)五:IP增強(qiáng)感知力,實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多平面的統(tǒng)一承載
從IPV4到IPV6,除了地址空間增大之外,還增加了Locator與ID分離的業(yè)務(wù)靈活定義能力,通過(guò)定義不同的ID屬性,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的感知,通過(guò)理解業(yè)務(wù)需求,為業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)。
如果想降低云網(wǎng)協(xié)同的復(fù)雜度,通過(guò)定義 SRV6,就可以同時(shí)支持MPLS廣域?qū)>€和VxLAN云專(zhuān)線的業(yè)務(wù)需求;要提升網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的效率,則可通過(guò)定義SFN(計(jì)算優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)),同時(shí)感知業(yè)務(wù)對(duì)計(jì)算及聯(lián)接資源的需求,并將數(shù)據(jù)流量調(diào)度到最適合的算力資源進(jìn)行處理;未來(lái)還可以根據(jù)不同行業(yè)的需求,定義新的ID屬性,不斷擴(kuò)展IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)業(yè)務(wù)的感知能力,并支持任意業(yè)務(wù)之間的互聯(lián)。
基于IPV6的靈活地址,可以在一個(gè)體系下構(gòu)建起具備端口級(jí)、租戶(hù)級(jí)和業(yè)務(wù)級(jí)三層平面的新型IP網(wǎng)絡(luò),既兼容傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),還可向上感知多種業(yè)務(wù)需求,向下協(xié)同光、無(wú)線多種網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多平面的統(tǒng)一承載。
趨勢(shì)六:無(wú)線網(wǎng)絡(luò)邁向全連接、全覆蓋、全頻譜
覆蓋未覆蓋,連接未連接是貫穿無(wú)線網(wǎng)絡(luò)始終的發(fā)展方向。
從連接消費(fèi)者,到連接千行百業(yè),未來(lái)五年無(wú)線將從支持大帶寬、多連接和超可靠的5G網(wǎng)絡(luò)向兼具實(shí)時(shí)性、超上行和融合感知的5.5G網(wǎng)絡(luò)持續(xù)演進(jìn)。
從覆蓋城市、鄉(xiāng)村到覆蓋礦山、海洋、飛行器,未來(lái)十年,無(wú)線將構(gòu)建起空、天、地一體的全覆蓋網(wǎng)絡(luò)體系。
從Sub-6GHz到毫米波、太赫茲、可見(jiàn)光,未來(lái)無(wú)線將充分利用全頻譜資源,為用戶(hù)提供百倍的網(wǎng)絡(luò)容量,滿足智能社會(huì)的長(zhǎng)期發(fā)展需求。
趨勢(shì)七:安全走向云網(wǎng)芯一體化新架構(gòu)
隨著云化、移動(dòng)化,以及2B與2C融合的趨勢(shì),傳統(tǒng)的安全“邊界”正在被顛覆,未來(lái)企業(yè)無(wú)法再通過(guò)在核心“禁入禁出”的防御模式來(lái)確保安全,網(wǎng)絡(luò)安全的防御要向邊緣、向終端、向芯片延伸。同時(shí),由于攻擊者開(kāi)始大量使用AI技術(shù)來(lái)提高其攻擊效率,因此,防御體系也需要具備更高的智能,通過(guò)動(dòng)態(tài)分析其行為來(lái)做出更準(zhǔn)確的判斷。
面對(duì)沒(méi)有邊界,智能化的攻擊,需要將云的計(jì)算能力和靈活屬性,芯片的物理安全屬性,網(wǎng)絡(luò)的隔離度和實(shí)時(shí)協(xié)同屬性相結(jié)合,構(gòu)建起零信任、云網(wǎng)芯一體化的新安全架構(gòu),以避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全短板。
趨勢(shì)八:網(wǎng)絡(luò)管理將從軟件定義走向數(shù)字孿生
近年來(lái),隨著SDN及遙測(cè)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,軟件對(duì)物理設(shè)備的抽象能力逐步增強(qiáng)。
未來(lái)五年,除了在現(xiàn)有云化網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)引入AI技術(shù),對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)之外,還可以對(duì)準(zhǔn)備實(shí)施的動(dòng)作進(jìn)行閉環(huán)模擬。在通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)指令和操作進(jìn)行模擬執(zhí)行后,再反饋給SDN控制器下發(fā)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行,從而增強(qiáng)系統(tǒng)的健壯性和可預(yù)測(cè)能力。
未來(lái)十年,隨著亞秒/毫秒級(jí)強(qiáng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集、建模、仿真、預(yù)測(cè)和控制能力的逐步成熟,再結(jié)合算網(wǎng)一體的新架構(gòu),將可為物理網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起一個(gè)實(shí)時(shí)在線的數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),從而加速網(wǎng)絡(luò)軟件功能的創(chuàng)新。
趨勢(shì)九:運(yùn)營(yíng)商下一代網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型蓄勢(shì)待發(fā)
近年來(lái),隨著通信產(chǎn)業(yè)對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)、智能聯(lián)接、5.5G/6G、F5G、IPV6+等新聯(lián)接技術(shù)關(guān)注度的持續(xù)升溫,主流運(yùn)營(yíng)商已開(kāi)始展望和規(guī)劃面向未來(lái)五至十年的下一代網(wǎng)絡(luò)。
隨著5G的快速部署,未來(lái)無(wú)線寬帶的流量將與固定寬帶的流量接近,成為同等規(guī)模的光纖(FAN)和無(wú)線(RAN)兩張寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。
而隨著行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深化,現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)(DCI)網(wǎng)絡(luò)也將向城域、邊緣延伸,構(gòu)建起與面向消費(fèi)者的骨干網(wǎng)(CBN)同等重要的面向產(chǎn)業(yè)的骨干網(wǎng)(IBN)。
網(wǎng)絡(luò)邊緣將基于算網(wǎng)一體架構(gòu),構(gòu)建起網(wǎng)絡(luò)智能(ADN)和邊緣計(jì)算(MEC)新能力,從流量的管道化透?jìng)鳎蚓邆淙诤细兄闹悄苓吘壯葸M(jìn)。
運(yùn)營(yíng)商面向均衡發(fā)展、智慧極簡(jiǎn)的下一代網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型可謂蓄勢(shì)待發(fā)。
趨勢(shì)十:企業(yè)寬帶網(wǎng)絡(luò)從辦公延伸到生產(chǎn)
隨著行業(yè)數(shù)字化從IT到OT的轉(zhuǎn)型進(jìn)入深水區(qū),遠(yuǎn)程控制、機(jī)器視覺(jué)、人機(jī)協(xié)同、邊緣計(jì)算等新應(yīng)用需要一個(gè)既能支持大帶寬,又可以滿足實(shí)時(shí)性要求的新型企業(yè)寬帶網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載。
下一代企業(yè)網(wǎng)絡(luò)將打破傳統(tǒng)IT和OT網(wǎng)絡(luò)邊界,通過(guò)5G、TSN等確定性寬帶網(wǎng)絡(luò)和切片技術(shù),實(shí)現(xiàn)IT與OT的融合承載,支持企業(yè)從傳統(tǒng)的以人為中心、金字塔型操作控制架構(gòu),向以智能為中心、扁平化操作控制的架構(gòu)升級(jí),以滿足任意人/物(Any-Workforce)之間的聯(lián)接需求。
下一代企業(yè)網(wǎng)絡(luò)還將實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與傳輸層的解耦,即基于通用的傳輸層,可實(shí)現(xiàn)不同廠家設(shè)備之間數(shù)據(jù)的靈活分享及工作的無(wú)縫協(xié)同,以滿足任意業(yè)務(wù)(Any-Workload)之間的聯(lián)接需求。
下一代企業(yè)網(wǎng)絡(luò)將更加智能,不僅可滿足無(wú)邊界、移動(dòng)辦公的需求,還可支持基于意圖驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化管理和基于AI的主動(dòng)式安全,滿足任意地點(diǎn)(Any-Workplace)之間的聯(lián)接需求。
可以預(yù)見(jiàn),在10個(gè)技術(shù)趨勢(shì)的共同作用下,未來(lái)網(wǎng)絡(luò)將具4個(gè)顯著特征,首先是聯(lián)接(Connection)能力增強(qiáng),第二個(gè)是增加了網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知(Cognitive)能力,第三個(gè)是增加了網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算(Computing)能力,最后是通過(guò)架構(gòu)和光電技術(shù)創(chuàng)新具備綠色(Green)高能效特征。
一個(gè)綠色,具備認(rèn)知和計(jì)算能力的網(wǎng)絡(luò)(GCN)是未來(lái)的發(fā)展方向!
(文中作者主要觀點(diǎn)已得到產(chǎn)業(yè)共識(shí),并被聯(lián)通CUBE-Net3.0引用和發(fā)布)
文章來(lái)源于《華為技術(shù)》第88期 作者:杜偉 華為聯(lián)接與網(wǎng)絡(luò)首席戰(zhàn)略規(guī)劃專(zhuān)家