@ fnii.cn

登录邮箱

史凡 中国电信对未来网络的探索——下一代高智能网络研究和试验

发表日期:2013年12月24日      共浏览 2114 次      编辑:

我今天汇报内容主要分三个部分,第一个是我们在线网当中遇到的挑战和由此对网络的需求,第二个重点介绍一下我们中国电信在做的,基本上已经快做完下一代高智能网络架构研究和实验的基本情况。最后想给大家分享一下我们对未来网络的思考和相关的建议。首先我给大家看一下我们互联网网络架构的现状。

左边这张图说的是我们中国电信,我们整个网络的组成,简单来讲,我们会有接入,包括有固定的接入网,再往上我们会走到两个不同的骨干网上,在这个网络之上还有重点面向ITC客户的网络和进行业务平台的承载。目前我们这个互联网架构体系当中,我们简单分析了一下,主要有以下五个特点,第一个在网络组织和建设当中,基本上还是一个分离网络的模式来建设的,基本上是一个业务或者一类业务来建一个网,当然这个网可能是一部分是物理的,一部分还是逻辑上的。总体上来讲,我网络的效率,承载的效率并不是很高。存在很多重复建设这方面的问题。第二个是网络能力上面对应用的区分,或者说感知是比较差的,互联网的架构体系当中,并不关注或者关心上面是什么,还是一个管道给你传过去就完了。第三个是我在网络的路由调度或者转发层面,实时感知的能力。路由不管是现行挑战,还是PPT协议,是一种能力。第四点,进行一个自适应的调整,比方说我的网络负载的情况可能是变化的,但是我承载的时候并不一定能根据我的负载变化情况自动进行优化。最后一点,谈了很久的问题,现在互联网体系是不具备QS的能力的。

由此这几个特点我们总结一下的话,我们现有互联网架构总体上存在四个问题,一个网络的扩展性非常差,第二个是五网络资源有效性问题,还有是能力开放,还有就是接入控制协同问题。在扩展性问题上面,IP地址枯竭就不用说,大家可能都知道,现在我们中国电信已经在规模建设IPV的网络,和基于宽带接入,这就是一个很实在的困难。刚才马总和黄璐已经提到,用户快速增长,我个人说是有点积重难返。我们每一年在做网络规划和建设的时候,实际上我的骨干网带宽的扩容的能力只有我业务需求的,具体的数字我记不得,应该不到50%。我们现在已经在技术上有点黔驴技穷了。从我们最早的核心游戏,从单机到集群,从CD节点到聚合裂化,各种手段都已经做了很多的工作。我发现这种工作的效果并不能真正解决骨干网络扩容的问题。所以我们希望在网络架构上能够进行突破。网络的能力并不能体现实时网络承载和业务反映上面,所以这个也是需要改变的。第三个是网络能力开放的问题,我们今天运营商共同遇到的一个很大的问题,就是OTT对我们的冲击,事实上我们也意识到了没有办法去把自己的头蒙起来说我就不管它了,我们觉得可能很大的出路还是向外界开放我的网络能力,现行的方式是没有办法,换句话说和OTT谈的话,他会告诉我的,你给我光纤就行了,别的你都不用管的,根本原因就是我们先行网络架构没有太多的智能性和灵活性。对于我们来讲有两个主要矛盾,第一个就是业界谈了很多年,就是固移融合和MMC的问题,这个问题现在解决的也不是很好。我们一直在说有一个视频的应用,你在看了这个电视,出了门你就可以放到手机终端上面去。网络接入的问题,到今天为止也没有很好解决网络接入是一个无缝体验。

基于上述分析,我们觉得总体上来讲,对于网络而言有三个推动力,一个是不断出现,以OTT为代表新的业务类型和模式,对我们网络架构提出了要求。第二个是我们运营商的网络,第三个是我们面对市场竞争,从以前的智能管道,要给用户提供更好的QS,或者是业务体验,我们也要对这个网络进行演进和发展。针对词,我们认为在我们看来未来网络,在电信网主要需要以下五个特征,第一个是要提供一个更好开放的能力,刚才说到了我的网络要开放,对于不同应用做智能的适配。第二个要有感知的能力,如果我的网络都不知道里头是哪些应用特殊需求,我其实很多的能力没有办法提供。第三个就是高效性问题,我网络资源有那么多分布式,能不能集中起来,做一个网络的资源统一提供服务。包括我网络承载的时候,刚才说到我骨干网的流量能不能做优化的问题。第四点主要是泛在,刚才说到了一个IPV的接入能力。最后一个是网络架构的问题,对于我们传统运营商来讲,我们有大量的固定资产的投资在这儿,在做相关网络设计考虑的时候,必须要兼顾现有的体系架构,而且我们非常重视相关协议的标准化和结果标准化。这一点刚才联通和移动专家都提到了,对于运营商来说没有这个就无从谈起。针对上述的需求分析,我们中国电信业在做一些具体的试验性工作。下一代高智能网络架构研究和实验的内容,这个项目是我们在去年,互联网专项工程里头得到的国家的支持。这个项目主要是有几部分的内容,具体来讲,以及是要来设计相关的高智能网络架构,第二个是关键的架构里头涉及到的一些关键技术和设备进行自主的研发。同时既然要向业务更好满足的话,有一些特色的应用,我们也要做一些开发,进行实验和验证,这是项目具体的组成。

下面给大家简单介绍一下这个项目简单的情况和成果。中国电信在运营商当中最早提出了要改变我们这种压管道的局面,以后要面向应用,要更好的做智能管道的调度。基于这个理念和结合到刚才两位专家也都提到了,业界经营网络SDN的体系或者相关的技术,我们结合起来推出了一个现在高智能网络的体系架构。这个体系架构,英文什么意思呢?nice是中国运营网络,我们觉得这个标准是引入了软件以后会有一个更进一步的发展,所以叫做S—nice,这个架构里面我们分成这么几块,一个是在用户介入这一部分,我们要把网络智能边缘继续做好,把业务接入点,第二块,在IPV承载网上面,要提供一个智能路由的能力。在这个上面我们需要通过一些高智能引擎,具体来讲,这里头会包含智能感知分析,以及控制器的能力。通过高智能引擎进行调度,再往上我们有一个能力开放的系统,最终向互联网的应用或者自营业务平台提供应用的接口,我们还需要一个支撑系统进行配合。关键技术的提升方面,整个体系架构,目前已经是在今年的2月份形成了一个国际标准的立项,同时我们在几个关键部件开发上面,向应用提供能力开放系统方面,我们目前是开发了一个同时支持策略调度和SDN的系统。同时在8月份还完成了一个感知分析和能力调度系统的智能引擎系统的开放。和IPV4和IPV6原形系统的开发。这些系统已经都构成了我们最后在线网部署和实验的基础。这张图给大家介绍的我们在线网当中目前进行实验和测试的网络图,主要是通过163连接了分布在北京和江苏的高智能引擎和开放系统。同时研发云的应用平台,我们的应用平台主要做了两类业务,一个是云相框的应用,还有一个是云播放的应用。在江苏,我们选择是无锡的城域网,基于它的宽带接入的城域网,我们接入了SDN的设备,包括控制器和SDN的路由器,一起配合实现承载。在这个里头,我们到目前为止基于这个实验网已经跑通了我们所有原先项目设计当中各种应用的承载的设计的目标和初衷。具体来讲,给大家举几个例子。第一个,我们实际应用的场景,我们希望能够在宽带服务接入当中,根据应用的特征,我们来做相关资源的优化配置。这个里头具体来说,通过我的家庭网关和城域网智能设备协调工作,可以带智能感知分析系统,识别用户的行为和它的特征。作为一个输出给到策略调度系统,又策略调度系统,根据事先做好的一些策略,下发给智能调度系统,来做基于用户和用户的带宽和QS的保障。使得我特殊的应用或者关键的应用可以有更好的网络接入服务和QS标准能力。我们现在中国电信城域网这一部分已经完全开通了QS的能力,可以对它做一个差异化的保障。第二个应用场景,是我们针对IPTV的用户做了一个保障,我们发现其实作为用户来讲,普通的互联网用户来讲,他并不能直观的感受到,这是我们前端业务部门推IPTV讲的,说我跟用户说这个V6干嘛,他也没有感知,我们做了一个尝试。我们希望能够对于V6接入的用户,我们可以主动提供一些带宽提速的能力。比方说用户正常是一个接入只开了一个4M的业务,如果他同时所在小区完成了改造,我对于他的接入带宽可以智能实时提到10M或者更高的水平,前提是接入已经具备了,目前来看我们是通过刚才说的高智能引擎智能调度系统,我们预先和配置一些IPTV6的策略。边缘设备可以识别用户接入时候是不是具备了接入能力。这样的话,我在用户实际上开始进行接入和流量触发的时候可以直接进行放大。进行实验部署的时候,没有主动跟用户说,我们部署这一块得到的反馈还是很好的。很多用户说你还有一个V6速率还上去了。

第三个应用场景,我们是做基于路由开放应用的质量保障。我们接到很多互联网应用需求,给他们做一些特定的保障,某一些视频的应用,他们希望我们在承载网选用的时候,找到一条严格保障的路径。我们在线网当中,我刚才所说的体系架构,我们也实现了这个功能。具体来讲,我们是通过能力开放系统来感知云应用这个平台,跟我下发相关的策略或者是相关的业务和应用的要求,或者说它的用户的特征。一个是直接调度SDN的控制器,对于如果不支持SDN的设备,我们是通过SDN控制器和策略调度之间的接口,由他来基于现有的协议或者接口向智能边缘设备做相关指令的下发。这样我们保证了某一类应用端到端访问的服务质量会比较好,这个图里面,下面这条红线是我们做子特殊保障的云视频的应用,我们在线网当中做的监测。做和没做,完全可以满足视频运营商对我们提出的要求。主要是想告诉大家我们在项目当中,基于不论是新型SDN技术也好,还是我们已有的技术的优化和提升也好,我们都可以实现智能型网络的实验的目标。

研究的成果,今年在全球SDN开放网络论坛上当场做了演示和介绍。大家也看了效果,因为今天没有这个条件,在座专家或者以后有机会,也欢迎去无锡,我们是有专门的实验室,可以看到实际的效果。

最后我想总结谈一谈我们对未来网络的思考和建议。第一个是未来网络可能的目标架构,我们觉得对于我们中国电信而言,我们传统原来的网络比较简单,就是一个承载网加一个业务平台。随着未来网络的应用开放以及紫云优化云化和智能边缘这一系列新的需求产生之后呢,在新的架构设计当中,根本上来讲,强调了承载控制的理念和概念。这个承载控制层非常重要,由他引入之后,形成一个三层结构,每一个层面的能力和要求,最主要的要求,主要是以下几个方面,一个是在业务平台承载化,主要是做向上层提供应用接口的能力,而且他是和承载控制群的协同工作是关键。在于承载控制层,我们是要引用基于感知的资源调度,这是一个关键。在承载层面,我们主要是要支持V6的过渡,以及网络的智能转发和智能的边缘控制,这是我们网络架构的主要特点。这也是未来网络发展当中比较典型的架构。除此之外,我们也有2个看法,一个是我们觉得现在未来网络在发展过程当中,需求的输入是非常重要的。在需求方运营商也是非常有代表性的,之前也说了一些具体点我也不重复了,我们希望以后在网络研究当中能够更多的关注运营商的需求和要求。

第二块,我们也想简单说一下对SDN和NFV的看法,在我们看来未来网络是一个新型网络架构体系,NFV和SDN是目前来看,实现未来网络非常好的一个途径或者手段,我们并不认为未来网络只等于是SDN或者是NFV,和技术原理相关的情况,刚才两位专家都介绍了,我就不再重复了。我就简单说一下我对技术的看法,对于SDN,其实SDN对于我们整个运行架构体系的调整和冲击是非常大的,本身现在还更多的关注是SDN相关的自身的架构和标准的完善方面。具体来说希望我们的关注点不仅是在协议本身上面,我们在线网实验里面已经有实验,那一块的问题不是最关键的,对我们来讲,最大的挑战是网络层次。比如说有一个调度层的概念,这个层级在运营商网络当中要不要引入,或者是怎么引入,或者说他们的关系,这个是有待于我们研究的。怎么来定义业务链,以及我们和东西向接口,对我们来说有很的不成熟需要研究的地方,我们希望借助像云计算新型应用进行实验。我们觉得NFV可能相对来讲阻力还小一点,有一些NFV现实的需求会存在,可以事先在这方面做一些研究和突破,以上是我介绍的全部内容,谢谢大家!