未來網絡技術發(fā)展趨勢與展望

2015-05-29 15:39:58 大云網　點擊量：評論 (0)

網絡現(xiàn)在遇到的問題、網絡未來的需要，這些問題已經不可忽視，只有大家齊心協(xié)力，探討新型技術、架構才能滿足解決當前問題，否則互聯(lián)網的應用、互聯(lián)網的發(fā)展都將受到制約。互聯(lián)網已走過了40多年的歷史，在近20年

網絡現(xiàn)在遇到的問題、網絡未來的需要，這些問題已經不可忽視，只有大家齊心協(xié)力，探討新型技術、架構才能滿足解決當前問題，否則互聯(lián)網的應用、互聯(lián)網的發(fā)展都將受到制約。

互聯(lián)網已走過了40多年的歷史，在近20年里得到了前所未有的大發(fā)展。回顧歷史，互聯(lián)網是應需而生的，之后越來越為大眾所知，身上承擔的任務也越來越多。隨之而來的安全問題、服務質量的問題等在不斷更新、改進。現(xiàn)在又面臨新需求的挑戰(zhàn)，那就是互聯(lián)網與實體經濟相融合，像工業(yè)互聯(lián)網、能源互聯(lián)網、車聯(lián)網……在這樣的情況下，我們的傳統(tǒng)互聯(lián)網應該如何滿足新需求成了擺在我們面前的現(xiàn)實問題。

互聯(lián)網正面臨嚴峻挑戰(zhàn)

目前互聯(lián)網已經取得了巨大的成功，但在當前技術不斷演進的時代，互聯(lián)網也正面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。歸納起來，有三個主要的問題。

首先，由于傳統(tǒng)網絡架構不夠靈活，不能適應不斷涌現(xiàn)的新業(yè)務需求，網絡可持續(xù)發(fā)展的問題日益嚴峻，服務質量難以保證，產業(yè)價值鏈難以為繼。具體而言，傳統(tǒng)互聯(lián)網當前正面臨OTT業(yè)務的挑戰(zhàn)，一方面，OTT業(yè)務爆炸式發(fā)展使得運營商骨干網的擴容缺乏有效的商業(yè)模式支撐，無人愿無償承擔OTT 業(yè)務的基礎網絡建設；而另一方面，沒有完善的基礎網絡支撐，與之相關的OTT業(yè)務服務質量也難以保障，OTT業(yè)務也將失去明天。對于互聯(lián)網服務提供商而言，他們正期待著更好的網絡服務質量。

其次，互聯(lián)網流量飛速增長，信息冗余傳輸嚴重，網絡難以適應未來信息海量增長的需求。當前，以移動互聯(lián)網為代表的全球IP流量高速增長，將會給電信運營商網絡基礎設施帶來巨大壓力及挑戰(zhàn)。這使得運營商不得不持續(xù)增加投入進行頻繁的網絡擴容。但與此同時，現(xiàn)有網絡存在問題也依舊嚴重，如：跨ISP延遲嚴重，80%的網絡都處于非健康狀態(tài)。而據(jù)全球最大的CDN服務商Akamai所發(fā)布的互聯(lián)網報告顯示：我國寬帶網絡在全球排名為75位。

最后，互聯(lián)網與實體經濟深度融合是發(fā)展的必然趨勢，信息網絡和傳統(tǒng)行業(yè)深度融合發(fā)展具有巨大空間。但現(xiàn)階段信息網絡在實時性、安全性、靈活性等方面仍舊滿足不了應用需求。目前，美國及日本均已在工業(yè)互聯(lián)網、能源互聯(lián)網等方面進行了積極地探索。而車聯(lián)網及一系列“互聯(lián)網+”產業(yè)也將對網絡傳輸速度等提出更高的要求，未來網絡能否滿足日益提升的需求，正成為當前互聯(lián)網面臨的巨大挑戰(zhàn)。

以SCN應對當前網絡及SDN挑戰(zhàn)

面對以上挑戰(zhàn)，SDN從幾年前的概念炒作，已發(fā)展到如今得到越來越多認同的階段，它將復雜的互聯(lián)網結構變得簡單。但與此同時，SDN目前也同樣面臨一系列挑戰(zhàn)。

譬如SDN在面向大網的性能擴展問題、控制器的健壯性、分布式控制平面設計等問題；SDN的芯片在流表容量、流表學習速度、流表轉發(fā)速率、轉發(fā)時延等方面所存在的問題；以及SDN在協(xié)議演進、控制器多樣化、多種南向協(xié)議的統(tǒng)一抽象以及安全性問題等方面，仍舊是當前SDN所面臨的挑戰(zhàn)。

鑒于上述問題，我們期盼簡單、開放、可擴展、安全、可靠、融合以及高效、靈活調控的網絡及信息資源服務。這種融合不僅是多種技術的融合，而且要與傳統(tǒng)互聯(lián)網融合，如果不能跟傳統(tǒng)互聯(lián)網很好地結合，再好的技術也沒有生命力。高效、靈活調控的網絡資源也是很關鍵的，它不僅包括網絡資源還包括信息內容的資源。SDN只強調了網絡的資源，沒有提出在信息內容資源方面如何調控、管理。而如果要構建一個系統(tǒng)的網絡或者說一個全面的解決方案，必須要高效靈活地調控上述兩種資源。

交通運輸體系差異化運輸給了我們啟示，普通公路不收費，高速公路收費，普通列車低收費，高鐵高收費，航空提供差異化服務高收費。用戶可以根據(jù)需求，選擇不同交通運輸方式，并支付不同費用。

目前互聯(lián)網不按照流量收費，類似于普通公路不收費，都保證不了服務質量。我們可以借鑒交通系統(tǒng)這種差異化的按需提供服務的理念，提出靈活的差異化的網絡服務，即服務定制網絡（Service Customized Network，SCN）的架構。

服務定制網絡的特點在于：

一是其具有革命性網絡架構目標、演進式技術部署。其既可以解決現(xiàn)網所面臨的如OTT 業(yè)務沖擊網絡架構不靈活等弊端，又符合未來網絡發(fā)展趨勢。

二是SCN將為網絡運營商和內容提供商構建具有差異性服務能力的網絡。從而構建不同服務等級的虛擬網絡，緩解OTT等業(yè)務的沖擊。

三是SCN基于內容感知技術，能夠針對全網信息進行智能調度、分配，從而實現(xiàn)信息貼近用戶部署，降低信息冗余傳輸。

最后，SCN基于大數(shù)據(jù)的智能數(shù)據(jù)挖掘與分析，雙向感知、閉環(huán)反饋，可以為全網內容資源和網絡資源的智能調度提供支撐。

現(xiàn)在，SCN核心技術在于智能資源調度與管控平臺，而目前該系統(tǒng)部分成果已經在電信運營商、CCTV廣電系統(tǒng)、行業(yè)專網中得到實際應用與驗證。

SCN的核心技術之一是軟件定義的可編程路由交換系統(tǒng)，支持靈活可編程性，支持IP和非IP的各種類型數(shù)據(jù)包，能實現(xiàn)資源的靈活配置和協(xié)議的可編程定制。在虛擬化與隔離性上，能夠在一臺物理設備上實現(xiàn)多個不同網絡體系結構的路由器實例并行運行，互不影響。還能在數(shù)據(jù)包處理能力上達到與商用路由器相同的水平。

其次是智能資源調度與管控平臺，自主研制網絡虛擬化平臺支持多種異構控制器高效并行實驗，沖突檢測機制，帶寬/流表隔離；三維資源管控平臺支持對網絡、計算、存儲三維資源的智能調度管控與融合；基于云架構的內容智能調度與分發(fā)支持內容的安全存儲，業(yè)務無縫遷移與數(shù)據(jù)高效分發(fā)。

然后是基于大數(shù)據(jù)的網絡測量感知分析，提高本地服務器與本地節(jié)點部署內容的有效性，減少跨網流量，節(jié)約帶寬成本。

SCN系統(tǒng)部署方案基于軟件定義網絡技術，解決網絡復雜及擴展性問題。將網絡資源、信息內容資源智能調度作為一種基本能力，對外開放。基于大數(shù)據(jù)的智能數(shù)據(jù)挖掘與分析，雙向感知，閉環(huán)反饋，為全網內容資源和網絡資源的智能調度提供支撐。差異化資源管控能力，包括存儲能力分配、緩存策略、轉發(fā)策略、資源預留策略等。

未來網絡與實體經濟結合，將有巨大的市場前景，但需要在新的互聯(lián)網體系架構方面不斷探索，形成共識。而服務定制網絡將為用戶提供定制化、差異化的服務，將成為網絡發(fā)展的一個重要趨勢。未來網絡發(fā)展還面臨諸多挑戰(zhàn)，國內外研究力量要共同努力，不斷完善方案，協(xié)同創(chuàng)新。

（以上內容系根據(jù)劉韻潔院士在在“2015全球未來網絡暨SDN技術大會”上的演講整理而成）