云网融合 2030 技术
一、云网融合的意义和愿景
1.1 云网融合的概念和发展历程
1.1.1 云网融合的内涵和特征
云网融合是通信技术和信息技术深度融合所带来的信息基础设施的
深刻变革,在发展历程上要经过协同、融合和一体三个阶段,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。
云网融合是一个新兴的、不断发展的新概念,在技术、战略层面上
有 着丰富的内涵。
从技术层面来看,云计算的特性在于 IT 资源的服务化提供,网络的
特 征在于提供更加智能、灵活的连接,而云网融合的关键在于”融”,
其技 术内涵是面向云和网的基础资源层,通过实施虚拟化/云化乃至一
体化的 技术架构,最终实现简洁、敏捷、开放、融合、安全、智能的
新型信息 基础设施的资源供给。
从战略层面来看,云网融合是新型信息基础设施的深刻变革,其内
涵 在于通过云网技术和生产组织方式的全面深入的融合与创新,运营
商在 业务形态、商业模式、运维体系、服务模式、人员队伍等多方面
进行调 整,从传统的通信服务提供商转型为智能化数字服务提供商,
为社会数 字化转型奠定坚实、安全的基石。
云网融合的基本特征包括:
1)
一体化供给:网络资源和云资源统一定义、封装和编排,形成
统一、敏捷、弹性的资源供给体系。
2)
一体化运营:从云和网各自独立的运营体系,转向全域资源感
知、一致质量保障、一体化的规划和运维管理。
3)
一体化服务:面向客户实现云网业务的统一受理、统一交付、
统一呈现,实现云业务和网络业务的深度融合。
1.1.2 云网融合的意义和价值
“新基建”作为国家的重要发展战略,把网络、云、算力等视为重
要 的基础设施,特别对网络和云的结合提出了更高的要求,云网融合
已成 为通信基础设施、新技术基础设施和算力基础设施之间的粘合
剂,是新 基建中新型信息基础设施的底座。在这一趋势下,云网融合
以及架构于 其上的数字化平台 (参见附录 2 名词解释 1) 成为未来技术发展的重
要目标。
从行业层面看,云网融合的价值是为数字经济发展提供坚实底座,
在 技术层面融合的基础上,进一步在业务形态、商业模式、服务模式
等更 多层面开展融合与创新,赋能千行百业,为行业和社会提供数字
化应用 和解决方案。
从企业层面看,中国电信已经将云网融合作为企业发展的战略方向,
是“云改数转”战略的重要组成部分。一方面通过云网融合 可 为全社会
的数字化转型提供坚实基础和发展平台, 另 一方面实施云网融合 还可 带
动 中国电信自 身 的数字化转型。
1.1.3 云网融合的发展历程
云网融合的发展历程 围绕 云网的基础资源层,从云内、云间和入云 到
多云协同和云网 边端 协同,在不断 推 进和深化。
云网融合最 初 发生在云内网络( DC 内),为 满足 云业务带来的 海 量
数 据 的高 频 、 快速 传 输需 求, 引 入了 叶脊 ( Leaf-Spine )架构和 大二 层
网络技术,实现 DC 内部网络能力和云能力的有 机 结合和一体化运行。
随 着 DC 间 流 量的 剧增 ,云网融合的重 点 转向云间网络( DC I),通
过部 署大容 量、 无阻塞 和 低时延 的 DC I 网络,实现了 DC 间 东西 向 流 量
的 快速 转发和高 效承载 。
由 于企业上云 需 求和 SaaS 流 量 激增 ,入云成为云网融合的新重 点 ,
以 SD-WAN 为 代表 的新型组网技术,通过 软件 定义的方式,实现了简
单 、 灵活、 低 成本的入云连接。
伴随 着业务实 时 性和交 互 性 需 求的提 升 ,传统中 心 化的云部 署 方式
难 以 满足超低时延 等业务的高性能要求和 低功耗 、 低 成本的高性能终
端 要 求, 需 要通过多云协同、云 边 协同乃至云网 边端 协同等方式提 升
不断提 升 云的实 时 性和 可 用性以及终 端 的性价 比 。
1.2 云网融合的需
求
云网融合 既 是技术发展的 必然 趋势, 也 是客户 需 求变化的 必然 结 果 。
对企业客户而 言 , 需 要通过多云部 署 、高性能云 边 协同、一体化开通服
务等 帮助 其提 升竞争优 势 ; 对 政府 客户而 言 ,数字 城市 、数字社 区 等对
云的能力和安全性有 越 来 越 高的要求 ; 对个人客户而 言 ,基于云的 XR
等 应用成为新的 娱乐 、生活方式 ; 对家 庭 客户而 言 ,基于云的智 慧 家
庭 服 务 越 来 越 不 可或缺 。所有这 些场景 , 都 对云网融合提出了新的要
求。
云网融合 必须适 应 众 多不断发展的客户 需 求 场景 , 因 而,云对网络提
出了 越 来 越 高的 需 求,网络云化 需 要提 升 云能力,数字化平台能力的构
建 也需 要云网本 身 的能力不断 升级 。本部分 采 用 德尔菲法 ,从上 述 三个
方面对现有 水 平和 需 求程度进行对 比评估 ,以 找到需 要改进的重 点 方
向, 确 定云网融合的重 点 技术 领 域。
1.2.1 云对网的需求:网随云动
数字化转型的加 速 ,使得云对网络的 需 求更加 强 调灵活定 制 和 快速
交 付能力, 主 要从网络性能、网络 可 用性、网络智能性、 适配 能力和
网络 安全等 5 个维度来 考 量。
1)
网络性能: 指 网络 支撑 云业务的基本性能要求,包括网络 覆
盖 、 网络带 宽 等 指 标。
网络 覆盖 :有 线 / 无线 网络的 覆盖 程度,能 满足 云向 边缘 的 延
伸 和 扩 展, 确 保“云 到哪儿 、网 到哪儿 ”。
网络带 宽 :灵活的网络带 宽适配 以及 充足 的网络带 宽 保 证 ,
使 得云能 够随时 调用 且 得 到满足 。
2)
网络 可 用性: 指 网络面向云业务 持续 提供 可靠 连接服务的能
力, 主 要包括 SLA 保障和 差异 化保障等。
SLA 保障:提供与业务 匹配 的 确 定性质量, 尤 其是对于高等 级
业务提供高质量保 证 ,从而 满足 客户对网络质量的特定要求。
差异 化保障:网络面向云业务提供 差异 化的连接服务质量,
通 过多层 冗余备 用、多 路由 、 QoS 机制 、资源 动 态调度等技
术实 现多 种 等 级 的服务。
3)
网络智能性: 指 传统网络为 满足 云的灵活多变 需 求,在智能化
方面 需 要提 升 的能力,包括弹性 伸缩 、网络 可 编程、 故 障 快速
发现和 流 量自 动切换 、全 局 网络资源 动 态 优 化等。
弹性 伸缩 :网络的 覆盖 、带 宽 等性能 可 以 随 着客户和业务的
要 求 按需 进行调整和 扩 / 缩容 。
闭环 自 动 化:网络 操 作整体 闭环 ,实现自 动 化的开通、 故 障
定 位 和排 除 等 功 能, 减少 人 工干预 ,提高网络性能。
网络 可 编程:网络服务在协 议 、性能、 功 能、 覆盖 等方面 可
以 被 程 序 化 描述 和实现。
故 障 快速 发现和 流 量自 动切换 : 故 障 时 出现 可快速 定 位 , 并
实 现 负载 的自 动切换 ,从而保 证 网络性能的 稳 定, 避免影响
客户 体 验 。
全 局 网络资源 动 态 优 化:网络资源 可 以 根据 云业务的 需 求量、
用户 访问 量等 因素 实现 动 态的实 时优 化。
4 ) 柔 性 适配 能力: 指 网络能力服务 可 以一 站 式开通、终 止 , 且 服
务的 种类 、 功 能、性能等 可 以 便 捷 修 改和变更,包括 快速 开
通、 原子 能力服务化和整体化网络供给等。
快速 开通:从云的 需 求出发,自 动 化实现网络资源的调 配 和开
通,实现云网资源的一体化开通,最 大幅 度 节省 业务上 线时
间。
原子 能力服务化:网络能力 可拆 解为 原子 能力, 并可 通过统一
封装,将这 些原子 服务能力进行组合和编排, 被 云业务所调
用。
整体化网络供给:给云呈现的是一个 可配置 、 可 调整、有质
量 保 证 的整体网络,而不是 零散 的网 元 和连接。
5 )
网络安全: 指 网络为云业务提供的网络本 身 的安全保障,包括
地址 与标 识 安全、协 议 安全、 身份 安全等。
地址 与标 识 安全: 具备访问控制 等 措 施, 识 别 并阻止恶意地
址 , 确 保 地址 与标 识 的 真 实、 可 信。
协 议 安全: 采 用 密码 技术保 证 通信分组中数 据 的 完 整性、合
法 性和 机密 性,保 证 通信数 据 和网络协 议 的安全性。
身份 安全: 采 用网络 准 入 控制 等 措 施,实现用户 身份识 别、
追 溯 及行为 审 计, 确 保用户 身份 的 真 实、 可 信。
云对网的 需 求
网络性能
网络安全
柔性适配能力
网络 可 用性
网络智能性
运营商 水 平
客户 需 求度
图 1:云对网络的 需 求及现有 匹配 度
云对网的 需 求及现有 匹配 度 如图 1 所 示 ,为 缩小 以及 消除 上 述 能力
的 差距 , 尤 其 需 要在网络 可 用性中的 SLA 保障、 柔 性 适配 中的 原子 能
力服 务化、网络智能性中的弹性 伸缩 和网络 可 编程等方面实现更高的要
求。
1.2.2 网对云的需求:网络云化
为了灵活 适 应 互联 网和云业务的发展,传统封 闭刚 性的网络开 始 从
硬 件 为 主 体的架构向虚拟化、云化、服务化的方向发展,以 期 实现弹
性资 源分 配 、敏捷灵活组网、自 动 智能运行等目标。
在云网融合的过程中,网络云( 即 电信云/ C T 云)作为一 种 面向网
络 服务 功 能的云化 承载 平台,是传统网络 功 能的云化 延伸 。 也需 要看
到 , 基于 专 用设 备 构建的传统网络,在实 时 性、安全性、 大容 量、 低
时延 等 方面 具 有 比 传统 IT 系统更高、更 严苛 的要求。
网络云化对网络云提出的技术要求 主 要体现在:
1) 统一 承载 与 集约 运营能力:多 专 业虚拟网 元 在网络云上的统一
承载 , 需 在通用计算能力之 外引 入 异 构计算能力,用于 满足 电
信 级 虚拟网 元 的高性能与高 可靠 性 承载 要求。网络云资源 池需
实现涵 盖省 、 地市 以及 边缘 等多 级集约 管理与协同运营,为高
性能、安全、敏捷、 可靠 的网络服务能力开放提供基础。
2) 虚拟网 元 能力开放与 增强 :网络云服务能力 需 要能 够 开放,以
为构建 差异 化、弹性的网络服务。重 点 是发 挥 虚拟网 元 的 快 捷
部 署 、弹性 伸缩 和灵活编排的特性, 满足 上层业务系统对网络
能力的 按需 定 制 、 快速 开通等要求。
3) 电信 级 安全性: 需 建立自 主 、 可控 、 可 信的网络云安全 防护 体
系,为网络云上的多 类 型电信 级 虚拟网 元 提供与传统 物 理网 元
等 效 、 甚 至更高的安全运行 环境 。
网对云的 需 求
统一 承载 与 集约 运营
能力
虚拟网 元 能力开放与
增强
电信 级 安全性
云现有 水 平
网络云化 需 求度
图 2:网对云的 需 求及现有 匹配 度
网对云的 需 求及现有 匹配 度 如图 2 所 示 ,为 缩小 以及 消除 上 述 能力
的 差距 , 需 要在现有 主 要面向 IT 应用的云计算技术之上,对通用 IT 服
务 器 、 虚拟化平台以及云资源 池 管理平台等技术提出更 严苛 的要求。
1.2.3 数字化平台对云网的需求:云数联动
数字化平台架构在云网基础设施之上,数字化平台对云网 也 提出了
相 关的 需 求, 具 体至 少 包括 如 下 五 个维度:
1)
云资源 备份 和多 线 接入: 指 数字化平台 可 灵活的 配置 、使用多
云服务和多 线 接入能力,为用户提供更全面和 可靠 的云网服
务。
2)
云网能力服务化提供: 指 将云网资源及能力通过服务的方式提
供给数字化平台, 并支持 多 种 服务模式和灵活的商业模式。
3)
云能力和数 据 协同: 指 云服务能力 满足 数字化平台对于数 据 本
地 化 存储 、数 据 分 布 式 处 理、数 据 跨 云调度和多云 备份 的 需
求。
4 )
云 原 生开发: 指 数字化平台 可 以通过云网基础设施提供的云 原
生开发能力,灵活构建更高层 次 的数字化能力及面向行业的数
字化解决方案。
5 )
云网内生安全: 指 数字化平台使用的云服务 具备 内生安全 属
性, 同 时 ,云平台 也 对数字化平台开放安全服务能力,以进一
步提 供数字化平台的安全能力。
数字化平台对云网的 需 求
1)
云资源 备份 和
多 线 接入
5 ) 云网内生安全
4)
云 原 生开发
2)
云网能力服务
化提供
3)
云能力和数 据
协同
运营商 水 平
客户 需 求度
图 3:数字化平台对云网的 需 求及现有 匹配 度
数字化平台对云网的 需 求及现有 匹配 度 如图 3 所 示 ,目 前 来看这 五
个 维度 都需 要 做 出 极 大 改进, 才 能 缩小 以及 消除 上 述 能力的 差距 。
1.3 云网融合的发展愿景
1.3.1 云网融合的发展模式
云网融合已成为电信运营商的 共 识 , 但 各自 存 在不同的发展模式: