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SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书版权声明本白皮书版权属于CCSATC610SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点,应注明“来源:CCSATC610SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会”。违反上述声明,本推委会将追究其相关法律责任。SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书前言近年来,数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有,云计算、互联网、大数据等技术加速创新,云网融合已经成为我国数字信息基础设施建设的重要内容。通信技术和信息技术的快速融合,推动着云和网从独立发展走向全面融合,给信息基础设施的技术架构、业务形态和运营模式带来深刻变革。云和网都将采用虚拟化的部署方式,甚至基于统一的逻辑技术架构,在通用物理资源、基础能力平台和数字化应用等各个层面催生云网融合新架构、新技术、新业务。在业务数字化、技术融合化和数据价值化的推动下,云网融合已经成为数字信息基础设施的核心特征。本白皮书从云网融合的产业背景、相关概念界定、发展历程以及产业现状等四方面阐述了云网融合产业全景,在此基础上总结归纳了云网融合应用场景与相关需求,分析了涵盖政务、金融、交通、教育、通信等九大行业的云网融合行业需求,并辅以丰富的应用案例解读;最后从云网融合产业未来着力点、广泛的应用场景、新的业务形态与服务模式、一体化云网融合产业新生态等方面对云网融合产业未来发展进行了展望。SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书一、云网融合产业概述(一)云网融合产业背景 1(二)云网融合相关概念界定 2(三)云网融合发展历程 4(四)云网融合产业现状 51、云网融合产业发展概况 52、云网融合产业特点 73、运营商云网融合关键举措 104、云网融合产业面临的障碍与挑战 13二、云网融合应用场景及相关需求(一)基于云网融合技术的应用场景 161、云内网络 172、云间网络 183、上云接入 22(二)云网融合当前需求 231、云对网的需求:网随云动 232、网对云的需求:网络云化 243、数字化平台对云网的需求:云数联动 25(三)云网融合的新型服务需求 251、算力网络 262、确定性云网 293、云上安全防护 334、云网边端用一体安全 34三、云网融合行业需求与案例(一)政务行业 361、政务需求 362、政务案例 37(二)金融行业 38SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书1、金融行业需求 382、智慧金融案例 39(三)工业及装备制造业 411、工业及装备制造行业需求 412、智慧工业园区案例 423、智慧矿业案例 43(四)交通行业 451、交通行业需求 452、智慧交通案例 45(五)教育行业 471、教育行业需求 472、教育案例 48(六)医保行业 491、医保行业需求 492、医保案例 50(七)电力行业 511、电力行业需求 512、电力案例 52(八)文化传媒行业 531、文化传媒行业需求 532、文化传媒案例 54(九)通信行业 561、通信行业需求 562、通信案例 57四、展望云网融合未来发展(一)云网融合产业未来着力点 631、云网资源的结构布局与优化 632、云安全及安全体系构建 653、产业应用与技术发展相结合 67SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书4、产业政策面的监管与指导 69(二)云网融合未来发展展望 701、广泛的个人、家庭云网融合应用场景 702、新的业务形态与服务模式 713、一体化云网融合产业新生态 71SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书1一、云网融合产业概述(一)云网融合产业背景近年来,随着我国云计算领域的不断发展以及政策的大力推动,企业在云端部署信息系统已经成为了一种趋势,企业上云意识和能力不断增强。为了保障企业上云的正常进行,企业对网络的需求也在不断变化,单纯的“大带宽、低时延”已经不能满足企业“多系统、多场景、多业务”的上云要求。在这种场景下,业务需求和技术创新并行驱动加速网络架构发生深刻变革,云和网高度协同,不再各自独立,云网融合的概念应运而生。当前,云网融合已经成为云计算领域的发展趋势。云计算业务的开展需要强大的网络能力的支撑,网络资源的优化同样要借鉴云计算的理念。随着云计算业务的不断落地,网络基础设施需要更好的适应云计算应用的需求,并能更好的优化网络结构,以确保网络的灵活性、智能性和可运维性。例如产业互联网,其服务能力的根基是云网基础设施,随着传输网的SDN化和核心网的NFV化,运营商云网基础设施与互联网厂商呈现相互融合态势。除了云计算技术的快速发展、产业端的转型需求,国家重大战略布局及政策出台也加速了云网融合的发展。国家“十四五”规划高度重视数字经济的发展,把“网络强国、数字中国”作为新发展阶段的重要战略进行部署;数字经济包括数字产业化和产业数字化两部分,数字产业化政策主要依托于新一代信息技术,在大数据、人工智能、物联网、云计算、移动互联网等方面推动应用落地,数字产业化更加强调创新应用;产业数字化是将原有产业集群实现数字化转型,使生产效率大幅提升。2021年10月18日,习近平总书记在主持中共中央政治局第三十四次集体学习时强调,“要加快新型基础设施建设,加强战略布局,加快建设高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施”,标志着云网融合正式成为我国数字信息基础设施建设的重要内容。2022年3月,十三届全国人大五次会议审查的计划报告提出,实施“东数西算”工程;数字时代正在召唤一张高效率的“算力网”,“东数西算”SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书2是把东部密集的算力需求有序引导到西部,使数据要素跨域流动,打通“数”动脉,织就全国算力一张网,既缓解了东部能源紧张的问题,也给西部开辟一条发展新路。2022年政府工作报告提出要加强数字政府建设;多位全国人大代表以及专家学者提炼出三个关于数字政府建设的关键词——共享、互通和便利:政务数据共享是提升政务服务效能的重要抓手,全国一体化政务服务平台作为政务数据共享的枢纽,“数据跑”代替“群众跑”在很多地方已经成为现实;政务数据互通就是要让一网通办逐步从愿景走向现实;政务便利则是助力企业跨区域经营,加快解决群众关切事项的异地办理问题。再到中国电信提出的“云改数转”新战略,中国电信创新打造多云和多网融合的新型基础设施,加速实现数字化转型和全面上云,同时也发挥自身资源禀赋和技术优势,为合作伙伴及客户的数字化转型提供稳定智能的云服务和强大算力支持,实现数字化服务的升级;而云网融合新型基础设施建设则是“云改数转”既定战略下增强云网服务竞争力的的必然选择。可以看出,云网融合既是国家重大战略布局的重要保障,又是云计算等技术发展的必然趋势,也是产业需求变化的必然结果,目前已成为电信运营商、信息通信技术企业等多方发展共识。(二)云网融合相关概念界定随着云计算产业的不断成熟,业务需求和技术创新并行驱动加速网络架构发生深刻变革,云和网高度协同,不再各自独立,云计算业务的开展需要强大的网络能力支撑,网络资源的优化同样要借鉴云计算的理念,因此“云网融合”相关概念应运而生。结合产业内多方见解,相关概念界定概括如下:“云网融合”是将原本相对独立的云计算资源与网络基础设施相融合,集成为一体化供给、一体化运营、一体化服务的通信服务和信息服体系。从技术层面来理解,“云网融合”面向的是云计算以及网络设施的基础资源层,依托于云服务的技术架构,将通信与信息基础设施的资源传递、供给等服务通过云化/一体化快速、安全、便捷地实现。“云网融合产业”指的是当前产业发展中基于云网融合的实际应用,即基于SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书3实际应用与用户需求的传统云计算产业与通信网络产业的深度融合,云网融合产业涵盖“云端支持与服务”、“通信网络技术与资源”、“终端用户与应用”等多方面。在云网融合产业中,可依托于云网基础设施的融合建设,实现从云计算到通信网络的互通互融,以保证云计算服务可以更方便、快捷、智能地为用户提供差异化的服务,通信网络可以更加智能、健壮、有弹性地将网络服务能力向提供算力、应用和内容方面进行扩展。“云网融合产业”致力于以产业内应用及用户服务需求为导向,在为多行业提供普适性云网服务的基础上,着重解决行业用户所需计算、存储、共享等资源的灵活部署及网络智能化处理等工作。“云网融合产业链”由多方组成、各有千秋,多方合作才能发挥更大功效。云网融合产业亦可概括为云网基础设施、资源层、操作与应用系统等三部分。产业内多方承担着不同的关键角色:(1)其一为运营商,电信运营商具备三大优势:一是资源优势,宝贵的频谱资源、号码资源和成千上万接入局所资源;二是用户优势,庞大的用户群和完整可靠的用户信息;三是网络和大量DC优势,可有效整合昂贵的带宽、计算、和存储资源。(2)其二为ICT(信息通信技术)企业,他们拥有软硬件综合开发的能力,不仅可以成为技术服务提供者,更是资讯服务提供者。(3)其三为互联网企业,他们具有一切数据互联、所有数据都上云的天然优势。如阿里云在全国公有云市场独树一帜,占比超40%;AWS、Azure等国际云服务商开始以云为主并提供云网连接服务。“云网融合”产业均围绕云计算服务展开,在网络基础设施上提供服务。“云网融合”的主要应用场景可以包括:(1)云内网络,即网络功能云化;(2)云间网络,涵盖混合云网络,即云上云下的云网络互联;多云互联,即跨服务商的公有云互联互通;以及分布式云,即同一云服务商与不同云资源池之间互联互通; (3)上云接入,包括5G、Wi-Fi、VPN等接入。云网融合除以上主要应用场景,还涉及一些基本需求与新型服务需求,基本需求主要包括:(1)云对网的需求, (3)云上安全防护服务;(4)云网边端用一体安全服务。关于云网融合的主要应用场景与相关需求,我们将在第二章详细介绍。4(三)云网融合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(DCI),通过部署大容量、无阻塞和低时延的DCI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SaaSSDWAN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。云网融合无法一蹴而就实现,而是需要从资源和数据、运营管理、业务服务和能力开放等四个维度出发,相互作用,共同演进,逐步实现的。——资源和数据:指云网的基础资源,及用于描述这些资源和资源间关系的数据;——运营管理:指运营、维护、监控、管理等过程中所呈现的能力和水平;——业务服务:指从用户或业务视角,能感知到的云网服务及相关体验(如SLA);——能力开放:指向上层应用和业务所需,云网可被其调用的API。云网融合历经“协同”、“融合”、“一体”三个发展阶段:——协同阶段:即云和网在资源形态、技术手段、承载方式等方面彼此相对独立,但可以通过两者在云网基础设施层的“对接”,实现业务的自动化开通和加载,向客户提供一站式云网订购服务。该阶段已经在2021年至2022年间趋向成熟。——融合阶段:即云和网在逻辑架构和通用组件方面逐步趋同,在物理层打通的基础上实现资源管理和服务调度的深度嵌入,云和网在资源和能力方面产生SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书5“物理反应”,可在云网功能层、云网操作系统实现云网能力的统一发放和调度。——一体阶段:即在基础设施、底层平台、应用架构、开发手段、运营维护工具等方面彻底打破云和网的技术边界,在物理和逻辑层面均发生“化学反应”。从客户和应用视角,不再看到计算、存储和网络三大资源的显著差异和彼此隔离,云网资源和服务成为数字化平台的标准件。该阶段预计在2028年至2030年间实(四)云网融合产业现状1、云网融合产业发展概况近年来,中国数字经济建设取得巨大成就。对于数字经济来说,数字信息基础设施是最核心的基础,而云网则是数字信息基础设施的最核心特征。云网融合作为新型基础设施的重要演进方向,市场空间与规模越来越大,技术创新和产业发展步伐不断加快,服务模式更加多元化。云网融合产业是指当前产业发展中基于云网融合的实际应用,在云网融合产业中,可依托于云网基础设施的融合建设,实现云计算产业与通信网络产业的互通互融。随着云网融合、云边协同逐步推进,当前云网融合的主要应用场景已经从最初的云内网络,即在公有云或私有云数据中心内部,为用户提供虚拟网络环境,为应用提供连接;历经云间网络,即从混合云网络到多云互联,再到多中心云与边缘云等分布式云;再到云间、入云的多云协同和云网边端协同,云网融合产业在不断推进和深化。同时云计算的应用广度深度持续拓展,在推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革等方面发挥重要作用。中国云计算产业近年来年增速超过30%,是全球增速最快的市场之一。尤其是新冠肺炎疫情暴发以来,远程办公、在线教育、网络会议等需求爆发式增长,进一步推动了云计算市场快速发展。企业,超3成相关企业成立于1年内。多家咨询企业也对云网融合背景下云计算市场规模做出调研与预测。艾瑞咨询指出2021上半年,中国整体云服务市场规模约为1620亿元,同比增长38.3%;中国信息通信研究院数据显示,截至2021SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书6年底,我国云计算市场规模已超3000亿元,增速约45%。云计算应用场景不断拓展,随着政务云、金融云、能源云、交通云广泛普及,政府和企业上云比例和应用深度大幅度提升。比如在政务领域,国家政务服务平台已涵盖46个国务院部门,31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团超过550万项事项实施清单、以及超过13亿件已汇聚政务服务办件。可以说,在数字经济逐渐成为社会转型关键因素的中国,云计算行业前景指日可待。此外我国在“十四五”期间对数字经济的增速提出了明确要求,预计增速平均将达到11%以上,到“十四五”期末占GDP的比重超过50%,数字经济增长将成为拉动经济增长的第一要素。在数字经济当中,产业数字化是其最核心的部分,将催生更多的新的经济形态,我国的产业数字化正在加速向更深、更多、更广的行业拓展,吸引更多的企业布局,数十万亿的规模体量的产业保持高速增长,潜力可期。例如与云网融合产业有着紧密联系的大数据产业与信息通信行业,工业和信息化部日前印发的《“十四五”大数据产业发展规划》提出到2025年我国大数据产业测算规模突破3万亿元,印发的《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》明确到2025年全国规模以上企业软件业务收入突破14万亿元,年均增长12%以上;而信息通信行业将在近些年迎来新的数字战略发展机遇期,赋能千行百业的数字化转型,预计我国的信息通信产业规模将从2020年的23万亿增长到“十四五”期末的40万亿,年均增长超过11%。云网产业的健康有序和规模发展,也离不开标准作为基础进行支撑,在云网标准方面,国内CCSATC3工作组早在2018年就提出了“基于云的网络管理功能架构”标准。2020年9月,CCSATC3WG1在第61次会议上讨论通过了“云边协同的承载网控制系统架构及技术要求”行业标准立项,面向云边协同网络中计算与网络资源联合服务的需求,重点研究网络控制系统架构技术要求以及对算力资源,服务编排等模块的互通要求。目前此项目已经完成报批稿公示。2021年3月,CCSATC3WG1在第64次会议上讨论通过了“云网对接点互联组网架构及技术要求”行业标准立项,聚焦入云、云间典型客户场景,结合云资源池类型,通过定义云出口与IP承载网络标准化、模块化对接架构,建设云网络与承载网络对接的一体化部署组件,实现IP承载网络随云布局快速部署,加快云网业务一7构关键技术指标和评估方法”行业标准立项,进一步推动云网架构的智能化。该标准主要研究基于IPv6的智能云网总体架构,包括功能模块、接口要求、业务流程等以及基于IPv6的智能云网关键技术指标包括云网资源统一编排和智能管理、基于IPv6的确定性延迟、云网能力弹性可扩展、云网一体化安全可保障、IPv6大带宽传输、云网稳定低时延智能协同等内容。相应地,CCSATC485工作于SRv6的云网互联总体技术要求”中,聚焦于SRv6云网互联的总体技术框架,针对基于SRv6云网互联的应用场景,其中包括网到云、云到云、多云到多网的端到端应用场景,提出云网互联运维技术要求以及云网互联设备技术要求。国际标准上,“ETSIGRIPE002-IPv6basedDataCenters,NetworkandCloudIntegration”报告中提出了云网融合的典型应用场景,分析了不同场景对于底层网络的要求,并对IPv6及其增强功能在云网融合中的作用进行深入论证。报告还分析了网络-云融合的相关技术,如应用感知IPv6网络(APN)和超融合数据中心网络,并分析了基于统一IPv6架构的超融合数据中心网络的优势,可以降低成本,显著提高业务部署效率。该报告是首个在国际化标准组织中系统论证IPv6/SRv6与云网融合的研究报告,其对外发布有助于提升国际上对云网融合的认可,促进云网融合产业的加速发展。2、云网融合产业特点2.1云网融合成为数字信息基础设施的核心特征通信技术和信息技术的快速融合,推动着云和网从独立发展走向全面融合,给信息基础设施的技术架构、业务形态和运营模式带来深刻变革。云和网都将采用虚拟化、云化的部署方式,甚至基于统一的逻辑技术架构,在通用物理资源、基础能力平台和数字化应用等各个层面催生云网融合新架构、新技术、新业务。在业务数字化、技术融合化和数据价值化的推动下,云网融合已经成为数字信息基础设施的核心特征。高清视频和AI等网络和算力强依赖型业务,正成为业务数字化的标配和主体,它们需要云网融合提供泛在的算力。虚拟化、软件化、云化和AI等技术加快与通信技术的融合,推动网络功能从硬件设备中分离,并使SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书8云和网可以采用一致的技术架构,为云网资源的统一调度和智能化运维奠定了技术基础。云网融合作为数字信息基础设施的核心特征,具体表现在云、网和数字化平台相互之间的能力需求和协同上。一方面,随着数字化转型的加速,云更加强调灵活定制和快速交付能力,需要网络具有更强的敏捷性、可用性、智能性、安全性和适配能力;另一方面,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从以硬件为主体的架构向虚拟化、云化、服务化的方向发展,需要云提供统一业务承载与集约运营、虚拟网元能力开放以及电信级安全性。与此同时,数字化平台需要云资源备份和多线接入、云网能力的服务化提供,以及云原生开发和云网内生安全环境。2.2云网融合产业成为信息通信科技创新的发展方向习近平总书记指出,“必须坚持走中国特色自主创新道路,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求,加快各领域科技创新,掌握全球科技竞争先机”。现今云网融合产业成为信息通信科技创新的重要发展方向。从技术与产业内涵来看,云网融合实现了三个维度的一体化能力:一是一体化供给,对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;二是一体化运营,实现云网全域资源感知、一致质量保障、一体化规划和运维管理;三是一体化服务,云网业务可以统一受理、统一交付、统一呈现。从技术架构来看,云网融合主要发生在云网基础资源、云网操作系统和数字化平台等三个层面上,它们相互支撑和依赖,需要协同推进。从技术与产业创新来看,云网融合要重点攻关六大类关键核心技术:一是空天地海一体化的泛在连接,目的是提升网络连接的性能质量与覆盖范围;二是云网边端智能协同,要实现网络在云侧、边侧、终端侧的高效分布和智能协同;三是数据和算力等新型资源融合,实现对多维资源的统一管控与调度;四是云网资源统一管控的云网操作系统,把云网底层基础设施抽象为通用能力与服务,支撑业务系统的实时、按需、动态化部署;五是一体化智能内生机制,利用AI技术实现端到端的自适应、自学习、自纠错和自优化;六是端到端安全内生机制,构建防御、检测、响应、预测一体的内生安全体系。SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书92.3云网融合为产业带来网络业务新形态5G时代,物联网、人工智能、云计算、量子计算等各类新兴数字技术应用层出不穷,各电信运营商近些年充分发挥云网融合相关技术与领域优势,不断推出新型解决方案和创新产品,加速推动云网融合对产业内网络业务新形态的构建。中国电信推出多款云网融合新产品,通过云网融合的集成创新,进一步形成了丰富多样的新业务、新形态,助力数字经济健康发展,共创共享美好数字生活;例如上海电信发布了云与网全面融合升级产品——云宽带,可提供“接入、存储、算力”的三位一体服务,当用户使用云宽带业务时,不再通过传统宽带进入大网,而是直接访问离自己最近的边缘云,通过将云端的应用与接入网的宽带深度融合,进一步提速用户的上网体验。首批“云宽带”产品包括智家硬盘、天翼云电脑、绿色安全上网、亲情守护等九大创新应用,涵盖网络安全、游戏、直播、超高清视频等多个领域。天翼云也进一步升级云网产品,发布一体机iStack、裸金属专属云BCS、SD-WAN(尊享版)、算力网络分发平台、天翼云电脑政企版以及基于边缘云打造的全套云安全产品,全面升级CDN产品能力。目前这些产品已在超算中心、基因测序、元宇宙、政务云、金融云等业务场景中发挥良好作用。中国移动以移动云为载体提供一体化服务,助力客户高效便捷用云,移动云发展侧重于“融合”,相关产品涉及云网、云数、云智、云边等系列。截止2020年底,移动云的云网融合产品已超过20款,中国移动多样化网络能力与移动云服务深度融合,实现统一编排,统一规划,灵活组网,按需开通,基于云专线、云互联等核心产品服务广大政企客户,实现客户一跳入云,业务高效开通;云数融合产品超过20款,依托中国移动海量数据资源,打造智能数据底座,吸引优质数据服务伙伴上云,开放多种形态数据服务;云智融合产品超过50款,将移动云算力与“九天”AI智能平台深度融合,提供全栈AI产品与服务能力,助力千行百业智能化转型创新;云边融合则持续丰富边缘节点规模,依托中国移动丰富IDC资源,打造贴近客户属地的边缘节点,提升市场渗透与服务能力,满足低时延等场景化业务需求。2.4云网融合助推产业内云服务承载网开放能力进一步提升随着5G、CloudVR/AR、企业上云专线等多样化业务的快速发展,网络将面临极大的挑战:未来5年10倍的流量增长,需要承载网具备更大的容量和接口SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书带宽;物联网(IoT)通信与万亿级APP将带来1000倍的连接增加,同时流量呈现Mesh化趋势,业务连接不确定,需要承载网提供灵活、弹性的连接能力;一键入云、跨域拼接亟需全程全网自动化和主动运维。云网融合通过专用网络连接云或数据中心,云计算在发展过程中,无论是云服务商的自身业务,还是客户的应用需求,均需要高效、可靠的专用网络进行支撑,为此云网融合产业内多方愈发重视云服务承载网开放能力的持续提升。中国电信于2019年1月联合华为完成国内首个SRv6商用验证;2019年2月,中国电信携手华为实现SRv6全球首商用,将跨域业务开通时间从月级降至天级。随着云计算带来的流量溢出效应不断显现,分布式计算流量往往遍布全网,东西向的连接需求不断增长,这需要网络提供弹性灵活的连接,而SRv6可以很好的满足这一业务诉求。SRv6是IPv6与SegmentRouting(简称SR)技术的结属性以及强大的可编程能力,可进行自动跨域连接,实现业务配置一键入云;SRv6可提供租户&APP级别的业务感知和SLA保障。此外,通过SDN智能管控系统可构建智能连接和高可用的新运维体系,实现IP承载网络全生命周期的自动化运维,中国电信基于SDN控制器+SRv6可实现任意拓扑的50ms保护倒换、流量调优、快速故障定位,达到全网负载均衡和预测性维护,从而极大提升网络可用性,助力其在5G和云时代垂直行业的商业拓展。3、运营商云网融合关键举措近些年随着云计算的快速发展以及5G建设的全面启动,云网融合早已成为业内关注的焦点。2020年国家把“新基建”作为战略发展方向,云网融合也随之成为新基建时代的重要实践,变得更加瞩目。为此运营商们不断部署由云平台、5G网络与算力资源共同组成的新型基础设施,将云网融合提升到一定的战略高度,以“云”和“网”为概念的云网融合产业已成为支撑全社会经济发展的重要力量。在此主要介绍中国电信、中国移动、中国联通近些年如何发力云网融合,采取了那些举措。3.1中国电信:全方位推动云网融合发展中国电信是最早布局云计算的通信运营商,在云计算领域已经取得一些阶段性的成绩。自2016年发布天翼云3.0产品及服务以来,中国电信通过全面的技术和服务升级,形成了云网融合、安全可信、专享定制等差异化优势。2017年,中国电信首次确定了“2+31+X”的全国总体布局,目前,中国电信正在实现“2+4+31+X+O”[1]的云资源池布局。中国电信积极实践5G+云网融合应用,打造了智能制造、智慧能源等应用场景样板,以加速推动行业数字化转型,赋能数字经济。中国电信在推行“网是基础,云为核心,网随云动,云网一体”的云网融合发展实践中,在云网融合布局上形成了四大独特优势:云的层次化布局、云边协同、网随云动和云网一体化安全。近年来,中国电信积极落实关于“加快推进高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施的建设要求,已取得积极的成效:一是全面建成高速泛在的精品网络。建成全球首张、规模最大、网速最快的率先开展千兆光网升级,基本覆盖全国所有城市。运营着宽带互联网ChinaNet和CN2-DCI精品承载网、建成具有规模的国内干线光缆网络,总长度超过40万皮长公里。依托光缆网建成全球规模最大的ROADM全光网络。建成覆盖国内300企OTN精品网。二是基本形成天地一体的网络能力。构建了以地面网络为依托,以卫星网络为拓展,由星地通信网络有机融合而成的广域泛在智能网络,持续打造“天星、地网、枢纽港、云资源池”的天地云网融合能力体系,实现天地云网业务资源一体化供给、一体化运营,提供了陆海空天一体、云网端智能融合、万物无盲区互联的综合智能信息服务。三是积极推进云网融合算力基础设施落地。贯彻落实国家“东数西算”战略,深入推进算力基础设施建设,形成了“2+4+31+X+O”的云和大数据中心布局,与全国一体化大数据中心的国家枢纽节点的选址、业务定位以及核心集群与城市数据中心的分类高度吻合,全面承接东数西算的落地实施。四是加快智能敏捷的服务支撑能力建设。推进云网智能调度,实现网络资源按云所需、网络调度随云而动、云网一体化部署。5G是现阶段云网融合的最佳[1]即2个服务全球的中央数据中心、4个重点区域节点(京津冀、长三角、粤港澳大湾区和陕川渝)、31省份各一个数据中心以及广泛分布的边缘节点和海外节点实践,同时,不断推进云网运营的自动化和智能化,实现业务分钟级开通、故障分钟级恢复,通过引入数字孪生、AI自动编排等关键技术,对云网资源、数据、能力进行一体化封装、调度和供给,对全行业的云网应用进行赋能。五是全面推进云网基础设施绿色低碳转型。加快推进数据中心绿色高质量发展,新建大型/超大型数据中心全面引入蒸发冷却、液冷、分布式锂电等先进绿色技术,并开展老旧数据中心改造,探索引入绿电新模式,打造低碳、零碳数据中心。通过低碳建网、低碳运行和低碳运维,合力打造绿色低碳5G网络。简化网络架构,建设全光网络,打造智能极简IP网络,推动网络能耗强度持续下降。六是加速构建安全可控的能力底座。践行关键基础设施安全保护责任,加快建设“数据融通、能力聚合、架构统一、生态开放”的端到端安全能力体系。立足于云网融合,加快安全融云步伐,建设覆盖全国的安全能力池。强化数据驱动,部署“集团+省”两级安全数据中心,实现基础安全数据汇聚处理、威胁检测和安全态势研判,提供全域态势感知能力。3.2中国移动:云网一体产品布局云业务是中国移动实现政企业务突破的关键入口,其中“云改”转型则是中国移动向价值经营转变的重要一步,也是实现云网融合的关键一步。中国移动持续打造云网边行业专网,结合N+31+X[2]移动云布局提出了“一朵云、一张网、一体化服务”的云网一体化策略,以及8朵5GSA网络云,充分发挥云网一体的资云+网IT系统深度融合,逐步形成贯穿云网边端的集中化、数字化、智能化、精细化的运营运维体系。中国移动还以“全面提升质量、强化业务导向、突显差异化特色”为导向,依托基础网络、边缘接入及5G+的差异化优势,深化“云网融合”产品能力,开展了“5G+云”的产品布局,规划“5G+云”多场景入云方案,包含端边网络、边云网络、边边网络、边端网络,构建了“布局完善、资源集约、架构先进、算力多样、自主可控”的云网边融合一体化能力。3.3中国联通:推动算力网络研发2020年中国联通发布了《算力网络架构与技术体系白皮书》,发起成立了中国联通算力网络产业技术联盟,通过该联盟,牵引算力网络产业研发工作,携手[2]即建设N个中心资源池,面向31个省、市、自治区建设若干省级节点,在全国范围内灵X个下沉式边缘云SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书设备商,芯片商和高校科研院所等共同投入算力网络生态建设。2020年底在中国通信学会年会上中国联通发布《算力网络前沿报告》,分析算力网络发展趋势,面临的挑战,并提出技术及产业政策建议。2021年3月,中国联通正式发布CUBE-Net3.0网络创新体系,旨在携手合作伙伴共同构建面向数字经济需求、增强网络内生能力、实现“联接+计算+智能”融合服务的新一代数字基础设施。将新一代通信网络基础设施升维为新一代数字基础设施,体现了中国联通全面服务社会数字化转型的价值追求、持续深化通信网络IT化转型的战略思路,以及加快推动数字技术与实体经济深度融合的愿景目标。4、云网融合产业面临的障碍与挑战云网融合概念自提出以来,受到了业内广泛关注与研究。从云网融合技术层面上看,云和网在资源数据、运营管理、业务服务、能力开放等方面基本实现协同,即云和网在基础设施层完成对接,正向着“融合阶段”继续迈进。从云网融合产业层面上看,尽管云网融合在通信、政务、金融等领域初见应用成效与优秀案例,但云网融合产业在我国仍处于初级发展阶段,有关产业顶层设计与标准体系建设、技术路径研究与安全问题、终端运营与服务保障等仍面临着重重障碍与艰巨挑战,这些挑战也是未来一段时间产业内多方关注的重点。4.1挑战一:顶层设计与标准体系建设云网融合这一概念在2016年被首次提出,但截至目前,业内对于云网融合的概念定义、技术路径与架构、适用场景、建设参照标准等仍未达成共识。对于概念界定、技术路径与架构,不同电信运营商基于自身战略、业务重点、资源优势、技术特点等,对云网融合或相关范畴有自己的理解并各自搭建了技术架构;国内领先的ICT(信息通信技术)企业结合自身软硬件开发能力,以及多年积累下的行业资源、渠道,深耕于某个或少数几个行业,为客户提供定制化的云网融合应用或解决方案;还有国内各互联网巨头,凭借着数据互联、数据上云的天然优势,为运营商、ICT企业以及客户多方提供着多样化的云服务。在顶层设计下的试点层面,同样尚未搭建好基于统一标准体系且允许产业多方共同部署试验的开放平台。行业内多方百花齐放似的竞相发展,仅仅有助于各自所关注领域的技术迭代升级与进步,对于云网融合产业的统一、升级与发展并无起到事半功倍的作用。SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书因此需要云网融合产业内多方增强沟通,加强顶层设计,对云网融合概念界定、技术路径与框架、应用场景、建设参照标准达成共识。4.2挑战二:技术路径研究与安全问题云网融合涉及通信、云计算、互联网等多技术领域,技术架构更是包含基础设施建设、云网功能、应用与操作系统等多层级。云网融合相关技术路径仍在不断迭代升级,尚未定型;同时5G的成熟与广泛应用、6G的探索与未来展望,与云网融合共生互促,不断推动着承载网络技术的发展演进。因此云网融合的技术路径研究是伴随云网融合产业从新生到成熟不断前进的,两者相互依赖、促进。云计算打破了传统IT部署“烟囱式”建设架构,将硬件固化的IT资源变成了一个个虚拟的弹性的可共享的资源池,提高了应用系统部署的可靠性、灵活性、可拓展性和可管理性,实现对业务、应用和数据的整合,成为数字经济时代企业IT部署的必然选择。计算机技术从最早的单个通用计算机发展到如今的支撑海量用户按需提供计算、网络和存储一体的融合云服务,我们认为,虚拟化技术和SDN网络技术是其关键推力和底座支撑技术,但如何选择合适的技术成为云网产业的难点。此外,物联网、5G网络、云计算等新一代信息技术的飞速发展与广泛引用,越来越多的IoT设备与IDC服务因漏洞修复不及时而面临安全问题,云网融合产业也将要面对云网安全、数据安全等多重挑战。从有关机构发布的《2021年全球DDoS威胁报告》与《2021年DDoS攻击态势年报》等报告中发现:2021年全球的DDoS攻击总数达到975万次,2021年上半年以勒索软件攻击活动为代表的全球网络攻击活动同比增长了125%;除了抬高大流量攻击次数和峰值,黑客发起的大流量攻击方式也呈多元化,包含UDP反射、SYN大包、UDP大包、TCP反射、ACKFLOOD、SYN小包等。以我国某安全机构为例,2021年统计到DDoS攻击事件达64万余件,同时攻击规模屡创新高,2021年度攻击峰值达到1.88Tbps;统计还发现近年来DDoS攻击逐渐从传统的流量型攻击向发起真实访问请求型攻击发展,真实的攻击源和针对应用层的海量访问,使得防御CC攻击更加困难;并且物联网设备“备受青睐”,64万余件DDoS攻击中涉及到物联网设备的占比43%,同比增长17%,涉及到云服务的占比22%。为了适用新型网络系统的保护要求,我国于2019年12月起实施《信息安全技术-网络安全等级保护基本要求》(以下简称《要求》),《要求》将基础信息网络、信息系统、云计算平台、大数据平台、物联网等作为等级保护对象,规定了网络安全等级保护的第一级到第四级等级保护对象的安全通用要求和安全扩展要求,进一步完善了信息安全保护工作的标准。未来云网融合产业应用与解决方案要以上述《要求》等国家标准及指导为准则,打造监督、管理、控制等为一体的云网安全中心或平台,实现异常流量快速识别、攻击快速定位、故障及漏洞快速排查等安全策略的实时响应,切实确保云网安全、数据安,保障用户在安全、可靠、高效地场景下使用云网融合服务。4.3挑战三:终端运营与服务保障前面提到云网融合可以被简单地理解为是将原本相对独立的云计算资源与网络基础设施相融合,集成为一体化供给、一体化运营、一体化服务的通信服务和信息服务体系。这里提到的“一体化运营”与“一体化服务”是客户在接受云网融合服务过程中,首先关注的云网融合一体化解决方案,是否具有高效率、低成本沟通运营、便捷可靠、完善的服务体系等特点。在实现云网融合产业顶层设计与标准体系建设、成熟的技术架构与安全保障的基础上,“一体化供给”的具体实现方案往往不是客户所关注的,以政府、企业为代表的客户的迫切需求是“一体化运营”与“一体化服务”,具备快速响应、高效率低故障的一体化运营调度能力,以及管家式的周到服务,往往能在激烈的市场竞争中胜出。对于运营与服务保障,云网融合产业多方应多层级全面打通,以电信云网融合运营与服务体系为例:将云网融合产品售中、售后等综合运营与服务全部纳入体系,建立集团、省一级、市一级等多级运营与服务体系管网,各层级间全面贯通承接;还将ICT企业、云服务商等云网融合产业生态内多方纳入运营与服务体系,加强云网运营与服务队伍的专业化、标准化、网格化;做到客户有需要,多方运营与服务在体系内联动的建设效果,以实现快响应、快反馈、快修复。SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书二、云网融合应用场景及相关需求云网融合作为传统云计算产业和网络产业发展到新阶段的深度融合产物,从云计算角度来看,有了网络的深度融合,云服务可以更方便、快捷、智能地为任意用户提供差异化的服务,且服务能力可以更易于弹性扩展;从网络角度来看,有了云计算的深度融合,网络可以更加智能、健壮和有弹性,把网络服务能力从传统的通信向提供算力、应用和内容服务能力扩展。云网融合最终要实现的是云计算与网络设施在供给、运营、服务等方面的一体化融合,并为各个行业提供普适性的云网服务,结合行业数字化转型,服务于行业客户。当前云网融合应用场景主要面向并满足云网业务发展需要,大致可以总结成为三个方面:一方面是基于云网融合现有技术的场景,如云内网络、云间网络、上云接入等;另一方面是云网融合背景下的云、网、及应用平台的最基本需要,如云对网的网络服务能力与网络智能的需要、网对云的统一承载与集约运营能力等需要、以及数字化应用平台对云网基础设施建设的需要;还有一方面则是基于云网融合新型服务需求的场景,如算力网络、确定性云网、云上安全防护、云网边端用一体安全等。本章节将从以上三个方面对云网融合应用场景及相关需求展开详细介绍。(一)基于云网融合技术的应用场景近年来云网融合技术呈现多样化特点,全面赋能云网融合产业飞速发展,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。例如云网络的基础是对网络资源的虚拟化,即通过对网元、网络设备的虚拟化实现网络资源的灵活共享,由此催生云网融合最基础的应用场景——云内网络。此外,云网融合的发展历程同样围绕着云网的基础资源层,即从云内到云间,云间网络又是从混合云网络到多云互联,再到分布式云如此演变进化;随着分布式云计算技术的成熟,云网络已经从最初的数据中心网络,到广域网络,再到边缘网络,扩展实现端到端的互联互通,云边与云网的融合、协同,并衍生出多中心云、边缘云等应用场景;云计算技术的飞速发展同样也推动着云计算部署从一朵云向多云演进,逐步实现多个云资源池间的互联互通。本小节下面将介绍基于云网融合技术的云内网络、云间网络、上云接入等三SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书个应用场景。1、云内网络云内网络服务,是指在公有云或私有云数据中心内部,为用户提供虚拟网络环境,为应用提供连接,让应用可在云上快速部署一键开通,用户无须关心网络的底层基础设施。云内网络服务做为云网融合最基础的应用场景,可定义如下两种场景模型:一种是在公有云上租用虚拟私有云(VirtualPrivateCloud),这种场景面向中小企业或个人;另一种是企业自建私有云数据中心,这种场景面向技术能力较强的中大型企业。云网络的通用需求包括支持多租户、网络功能云化(即实现NFV(Networkfunctionsvirtualization))、资源共享、弹性伸缩等。随着企业上云的普及,对云网络的需求也发生了变化。首先,云网络需要具备支持大规模、大带宽、低时延的能力。单个地域的云网络需要支持百万级租户;单个租户的实例数达到几万甚至几十万规模;云内网络流量主要是东西向流量,带宽已达到100G;云上高性能计算、AI计算等新应用要求网络的时延要尽量低。云网络的众多业务网元中,云网关承担了云内用户上公网及跨区域流量的汇聚和分发,是云网络带宽压力和稳定性压力最大的一环,云网关需要具备弹性扩展能力以支持大规模、大带宽、低时延的需求。其次,云网络功能卸载到智能网卡或DPU上。通过将云计算主机上的虚拟交换机做硬件卸载,减少主机上网络消耗的CPU算力,提高可售卖计算资源;通过将云化(NFV)业务网元的转发流表做硬件卸载,提升云网络SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书的转发性能。2、云间网络云网融合的发展历程围绕着云网的基础资源层演进,同样影响着应用场景的变化。云网融合场景从云内到云间,其中云间网络的形态又逐渐从混合云网络,即公有云和私有云的网络互联;拓展到多云互联,即跨服务商的公有云互联互通;进而又拓展到分布式云,即不同位置的、异构的多中心云互联以及边缘云和中心云的互联。本小节将对云间网络进行展开,从混合云网络、多云互联、以及分布式云三个层面进行介绍。2.1混合云网络混合云是一种云计算模型,可通过将企业私有云与公有云连接,实现本地资源池与云上资源池的共享、迁移及通信等。近年来,随着云计算概念的扩大,专有云、行业云、边缘云、容器云等纷纷提出,混合云获得了更加长足的发展。通过混合云的部署,可以为企业节省资源运营成本,增加业务部署敏捷性等优点,吸引了包括公有、私有云服务商,电信运营商、传统IT厂商等的加入。通过云服务一体化架构、端到端的监控管理,实现混合云管理平台自动化运维,及私有云到公有云的业务无缝迁移。目前业界对混合云的应用,包括下面几种场景:(1)应用负载调度,可满足云网融合新应用的突发需求,实现部署成本优;(2)容灾备份,通过混合云部署,实现云服务运营的可靠性;(3)混合云部署,通过边缘云、私有云等与公有云的混合部署,将业务部署到边缘,提高网络运行安全性和可靠性。(4)数据分析,将私有云、公有云数据汇聚到统一的数据平台,采用数据统计、AI数据分析等方法,实现对不同应用场景下的数据挖掘和分析。2.2多云互联多云应用网络服务,即为不同服务商的云提供互联互通。随着主流公有云供应商的快速发展和云平台功能的增加,越来越多的企业选SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书择多个云服务商,以避免单一云服务的不确定性和供应商锁定,并且可以充分利用不同云的优势,控制云的使用成本。但是,企业使用的云服务提供商越多,管理任务就会变得越复杂,因此多云管理平台成为必须。通过多云管理平台,统一纳管异构多云环境,提供统一门户、统一运营、统一运维、统一分析优化。2多云管理云网络服务是多云管理的重要支撑。对多云网络运营的支持比以往任何时候都更加重要。应用程序如何迁移、保护和访问所有这些云资源中的数据需要更好的多云网络,并将网络简化和自动化连接到多个云。企业用户需要灵活访问部署在不同云服务商上的应用。一方面,需要建设骨干网提供高速互联互通支持,不同服务商的云接入到骨干网中,根据访问的应用实现网络路径的选择调度。另一方面,要支持不同云厂商间租户的互通,由于不同云厂商能够提供的网络服务不同,云厂商A可提供的网络服务可能云厂商B不支持;相同的网络服务功能,不同云厂商实现的规格也可能不同,这导致了不同云厂商间租户资源不能直接互通,需要标准化不同云厂商的云网关、隧道、路由、组网等云网络服务能力,对不同云厂商的网络服务进行统一的编排,实现端到端的租户资源互通。多云管理接入全球主流云厂商,通过整合网络资源实现“云+网”的统一融合管理和智能调度,打通数据孤岛,实现云网一体融合;通过异构云网资源的统一编排与管理,实现智能接入和一键上云。大数据和人工智能技术的运用,将进一步释放云网融合的潜能。2.3分布式云分布式云是地理上分布,逻辑上统一的云。分布式云将公有云服务分布到SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书0不同的物理位置,由公有云提供商负责分布式云的运营、治理、更新和迭代。随着云计算的广泛应用,云计算与AI、5G、物联网等新兴技术融合,催生了分布式云。分布式云是下一代的云计算,具有以下几个特征:(1)统一云管理:分布式云将传统集中式云基础分散开来,按需在不同区域位置部署不同角色云环境,统一由公有云提供商进行管理;(2)统一云能力:各区域的云平台统一架构,提供统一的基础服务能力,(3)多云资源协同:从中心到边缘全域调度和统一的软硬协同能力。分布式云是典型的云网融合场景,能够满足更广连接、更低时延、更全局化的需求,全面覆盖了多中心云、混合云、边缘云、异构多云四大场景,为用户提供任意位置、任意规模、任意应用、任意模式的云场景化应用。为此,分布式云需要网络互联支持位于不同位置的多个中心云的互联,私有云和公有云的互联,联。云服务商通过统一VPC跨多站点互联,支持跨站点服务平滑访问,为用户提供统一网络服务体验;通过全局的云网产品,实现分布式云全域互联互通,云网络一点接入,全网存算资源触达;通过SRv6、SDWAN等网络新技术,实现跨地域的骨干网路径灵活调度,应用和路径关联。混合云和异构多云场景已有独立章节描述,这里对多中心云,边缘云两种场景做进一步说明。2.3.1多中心云场景单独使用一朵云存在单点故障的可能,多中心云是为了满足用户业务高可靠的要求而产生的。多中心云在一个地域部署两个中心,或在多个地域部署多个中心,通过一套云管平台,对多个中心进行统一管理、运营、运维,具有业务双活SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书1及容灾备份的能力。多中心云通过跨中心二层或三层高速互通网络支持业务跨中心互通,通过网络出口容灾自动切换支持业务的容灾备份,多中心云有两种部署方式:(1)同城双中心同城双中心是指在一个地域中部署两个数据中心可用区。通过统一的云网架构,支持不同数据中心可用区的高可用部署和高速数据同步通道;通过全局负载均衡服务,支持业务应用双活部署。图2-4同城双中心(2)多地域多中心对于一些大型企业,尤其是金融行业的企业,同城双中心部署仍不能满足高可靠的需求,因为同城双中心不能规避整个地域导致的不可用问题。此时可以采用多地域多中心部署。多地域多中心是指在多个地域部署,且在每个地域部署多个数据中心可用区。这是可靠性最高的部署方式。通过跨地域的云网络互联,把多个地域数据中心连接起来。当一个地域的数据中心故障,可快速将业务在异地数据中心恢复。最常见的部署有异地双活,两地三中心部署。图2-5多地域多中心22.3.2边缘云场景随着5G、AI等新技术的发展,出现了增强现实AR、虚拟现实VR、4K/8K直播、在线教育等新型应用,这些新的应用场景对时延、带宽要求比较高,传统的集中式中心云无法满足时延和带宽的需求。边缘云是中心云向边缘的扩展,部署在距离企业、终端用户更近的位置,可更好的满足用户大带宽、低时延的业务要求。边缘云实现边缘自治,中心统管,具有三个特点:(1)云边管理统一:中心云的管理网与边缘云的管理网互通,由中心云统一管控,边缘云轻量化部署。(2)云边架构统一:中心云与边缘云统一架构,中心云VPC向边缘云扩展提供私有网络隔离,统一云网络服务部署。(3)云边业务协同:边缘云镜像由中心云统一下发部署。边缘云有独立的公网出口,实现边缘云内业务与云外业务系统互访。边缘云业务通过业务出口与中心云的云内业务互访。3、上云接入上云接入,指将网络基础设施,管理及业务部署在云端,网络通过获取云服务商提供的计算、存储、软件、数据服务,提高网络资源配置效率、降低信息化建设成本。网络上云接入类型,包括5G/6G,WiFi,固网接入等。运营商在考虑网络上云应用时,需结合具体场景需求,搭建云网融合端到端环境,验证包括网络组件、云组件的端到端服务组件的连通性及安全性。通过云网运营系统的部署和云网一体化规划,实现对云网一体化服务的开通。括云POP,网POP和云网POP)实现云边互联、云网互通、混合云及多云等应用的SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书3服务部署,实现4G,5G,政企接入、家庭固网等不同接入服务到私有云、公有云等的访问。图2-7云网融合云网POP承载应用(二)云网融合当前需求云网融合作为一种新型基础设施建设,在实现过程中云和网相互助力、协同、融合,最终走向一体化。在融合中网随云动,云对网的网络服务能力以及网络智能提出了需求;同时网络云化,网对云的需求涵盖统一承载与集约运营能力、虚拟网元能力开放与增强、以及电信级安全性等几个方面;云网融合最终为用户所服务,因此数字化平台对云网在云资源备份和多线接入、云能力和数据协同、以及云原生开发三个方面提出了高要求。1、云对网的需求:网随云动客户数字化转型的加速和云的灵活多变需求,使得云对网络的需求更加强调灵活定制、快速交付等能力。(1)网络服务能力:网络覆盖需要能满足云向边缘的延伸和扩展,确保“云到哪儿、网到哪儿”。网络具备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。网络面向云业务持续提供可靠连接服务的能力,通过切片等技术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,同时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SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书4实现多种等级的服务。(2)网络智能:云网融合下的整体化网络供给,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。对网络的SLA保障、网络可编程等方面实现更高的要求。路径可编排:网络能力可拆解为原子能力,并可通过过统一封装,将这些原子服务能力进行组合和编排,被云业务所调用。借助SRv6技术,实现网络服务程序化描述和实现,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、户访问量等因素实现动态的实时优化。快速开通能力: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。同时实现自动化的开通、故障定位和排除等功能,减少人工干预,提高网络性能。网络安全:网络为云业务提供安全保障,包括地址标识安全、协议安全、身份安全等。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。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,保证涌信数据和网络协议的安全性。身份安全采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。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。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,以构建差SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书5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。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,具体至少包括如下几个维度:(1)云资源备份和多线接入: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。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。(2)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数据分布式处理、数据跨云调度和多云备份的需求。(3)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。(三)云网融合的新型服务需求除上述基于云网融合技术的诸多应用场景及当前需求外,云网融合发展还催生出多种用户新型服务需求。例如面对企业等用户的高复杂度算网环境,以及按需定制、灵活高效的需求特性,通过云网融合可将高复杂度算力业务根据业务逻辑、资源需求、性能需求等因素,分解成简化的、小粒度的算力业务,使业务分布式地部署在云边端多级算力节点上,实现业务的高效部署、资源的高效利用;此外企业的数字化转型,企业、政务上云等战略部署,对网络稳定可靠、资源规划、路由路径、低延时、高安全都提出了更高要求,云网融合的确定性特征、用户的确定性服务需求,逐渐成为刚需;同时随着云计算技术不断发展,用户尤其企业用户上云需求加速,企业数据中心不再是用户与设备访问需求的中心,数字化转型、边缘计算平台、多云服务部署等新型发展模式,使得传统由总部和数据SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书6中心进行集中安全控制策略的架构已经无法满足当前用户安全访问云服务的需求,因此对网络安全体系提出了跟高且更加严格的云网融合新型服务需求,近几年提出的SASE(安全访问服务边缘,SecureAccessServiceEdge)架构则成为云网融合安全问题热门解决方案。本小节下面将对算力网络、确定性云网、云上安全防护、云网边端用一体安全等四类云网融合新型服务需求展开介绍。1、算力网络1.1云网融合典型应用随着5G、云计算技术的成熟及云网融合产业的推动,数据中心规模化增长,云计算能力逐步从中心下沉到边缘,分布式算力成为业务发展的新需求。算力网络将端、边、云侧的算力资源与网络侧资源结合,针对不同的场景和需求,让用户选择最佳的资源分配方案,实现整网资源的最优化调度。算力网络融合了泛在的算力及网络资源,提供更精准的优质算力资源及服务,其典型应用场景主要有:边边算力协同场景,边云算力协同场景,端边云算力协同场景。1.1.1边边算力协同边边算力协同应用,指不同边缘云之间的算力资源的协同交互,根据所属不同边缘云的算力资源类型是否相同,可分为两种场景:(1)边边同构算力协同场景,各边缘节点提供统一的、相同类型的算力资源和服务,用户获取算力资源简单易行;(2)边边异构算力协同场景,不同边缘云内的边缘节点提供不同类型的算力资源,用户可在多个边缘节点选择或预定不同类型的算力资源或算力模型,以获取用户所需算力资源。边边算力协同示图如下面图2-8。边缘云计算是构筑在边缘云基础设施上的云计算平台,计算、存储、网络、安全等服务在边缘节点处理,可降低业务网络时延,减少带宽使用成本。边边同构及边边异构算力协同场景,通过对全局算网资源的可视性,实现对算力资源在不同边缘节点的调度,能够有效打破算力孤岛的局面,实现“算力+网络”的双重SLA保障。7SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会2022云网融合产业实践白皮书图2-8边边算力协同场景示意图1.1.2边云算力协同边云算力协同应用,指边缘云和中心云之间的算力资源的协同交互,用于满足不同服务需求的业务数据的边云分流和负载分担。例如,数据量庞大、对处理时延敏感、对隐私敏感的数据,需就近在网络边缘侧进行处理;而计算资源需求大、实时性要求不高的计算任务,可调度到数据中心处理。边云一体化算力协同,是算力网络最典型的应用场景之一。在边云算力协同场景中,为实现中心云和边缘云的协同工作,承载网络系统需要能够根据用户的服务需求将所需算力资源在中心云和边缘云之间进行灵活的调度。一方面,承载网络设备通过算力路由表项控制流量在网络中的路径,另一方面,根据业务的实际需求,网络设备为算力进行多条路径的选择。1.1.3端边云算力协同端边云算力协同应用,指终端、边缘云、中心云之间的算力资源协同交互,需要终端、边缘云、中心云都具有一定的数据处理能力,并能够根据应用功能的不同,对应不同的算力类型,形成“端、边、云”多级结构。例如,在端侧进行芯片级数据采集、过滤和处理,在边缘侧进行实
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