運(yùn)營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展思路研究

石桓印 徐曉璇

【摘要】? ? 現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)背景下運(yùn)營商承載網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)重要的構(gòu)成基礎(chǔ)。運(yùn)營商承載網(wǎng)包括與多地區(qū)進(jìn)行高速網(wǎng)絡(luò)連接的骨干網(wǎng)、某一地區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行計(jì)算機(jī)通信的城域網(wǎng)以及對企業(yè)媒體或相應(yīng)供應(yīng)商提供相應(yīng)服務(wù)器托管的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。而當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢是以用戶為中心，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，在這樣的需求之下，運(yùn)營商承載網(wǎng)必定繼續(xù)遵照這一發(fā)展趨勢，進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)整合和技術(shù)發(fā)展。云網(wǎng)融合是運(yùn)營商承載網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前重要的發(fā)展方向。云網(wǎng)是基于云計(jì)算技術(shù)之下構(gòu)建的虛擬數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，而在云計(jì)算技術(shù)的加持之下通過SDN、NFV等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展。充分發(fā)揮相應(yīng)的平臺優(yōu)勢結(jié)合運(yùn)營商的發(fā)展需求，最大限度提升整體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】? ? 運(yùn)營商承載網(wǎng)? ? 云網(wǎng)技術(shù)? ? 發(fā)展策略

引言：

云網(wǎng)系統(tǒng)需要運(yùn)營商承載網(wǎng)中的各網(wǎng)絡(luò)通信體系同步推進(jìn)，包括骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、IDC等。就目前云網(wǎng)融合發(fā)展情況來看，想要充分借助云網(wǎng)這一優(yōu)秀平臺發(fā)揮其在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化中的重要功能，就必須保障網(wǎng)絡(luò)容量的擴(kuò)展性、業(yè)務(wù)適配性以及科學(xué)的流量調(diào)度方式，而這些都是當(dāng)前運(yùn)營承載網(wǎng)發(fā)展面臨的重要挑戰(zhàn)，在實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合的過程中，上述問題將得到較好解決，而在進(jìn)行運(yùn)營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合的過程中，必須關(guān)注一系列與當(dāng)前骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)以及IDC相關(guān)的各種融合技術(shù)，在明確技術(shù)的前提下采取科學(xué)的發(fā)展措施，在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、降低流量物理路徑繞轉(zhuǎn)以及協(xié)同各網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的措施下實(shí)現(xiàn)科學(xué)的云網(wǎng)融合。本文將針對上述內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)研究。

一、運(yùn)營商承載網(wǎng)現(xiàn)狀

當(dāng)前運(yùn)營商承載網(wǎng)主要由骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)以及IDC構(gòu)成，而在這一框架下，城域網(wǎng)能夠在特定地區(qū)之下憑借IDC來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源融合分配。而這種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分配主要基于區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)想要將上層信息通過網(wǎng)絡(luò)分線下發(fā)至各用戶，需要以骨干網(wǎng)為信息連接中心，而骨干網(wǎng)要負(fù)責(zé)多個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)連接，不同地區(qū)的運(yùn)營商在骨干網(wǎng)發(fā)展過程中，依托于自身經(jīng)營現(xiàn)狀和經(jīng)營需求在骨干網(wǎng)發(fā)展過程中，形成了不同的發(fā)展模式，部分運(yùn)營商選擇單一網(wǎng)絡(luò)融合承載模式來發(fā)展骨干網(wǎng)，也有一些運(yùn)營商選擇多業(yè)務(wù)分離的形式來發(fā)展骨干網(wǎng)[1]。選擇單一網(wǎng)絡(luò)融合承載骨干網(wǎng)其運(yùn)營商需要將骨干網(wǎng)需要承載的相關(guān)業(yè)務(wù)全部整合到一起，當(dāng)然這種整合也可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行負(fù)載再分配以此達(dá)到差異化承載的目的。而采取多業(yè)務(wù)分離承載的骨干網(wǎng)，則可根據(jù)不同的業(yè)務(wù)內(nèi)容，來將不同的業(yè)務(wù)分配于不同的骨干網(wǎng)之上。而根據(jù)IP骨干網(wǎng)的分類情況來看，不論是匯聚型還是格狀，在未來發(fā)展中，都需結(jié)合各自優(yōu)勢進(jìn)行融合發(fā)展[2]。

二、運(yùn)營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展新技術(shù)

（一）虛擬化技術(shù)

不論是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件還是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件，資源邏輯抽象是其重要的基礎(chǔ)特征，而在這一基礎(chǔ)之上，各邏輯單元以及整體邏輯運(yùn)行流程在云網(wǎng)融合的需求之下，都需進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化和組合，這就是虛擬化技術(shù)在云網(wǎng)融合之上的重要應(yīng)用。由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展模式面向問題，在此情況下統(tǒng)網(wǎng)元分布組網(wǎng)的形式引發(fā)了諸多網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展問題，網(wǎng)絡(luò)虛擬化能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源在不同層次下的隔離與組合共享，最大限度突破了傳統(tǒng)網(wǎng)元分布組網(wǎng)過程中存在的共享、隔離以及部署問題[3]。除了網(wǎng)絡(luò)虛擬化以外，包括服務(wù)器虛擬化和儲存虛擬化技術(shù)在內(nèi)的其他虛擬化技術(shù)，在有效整合的過程中能夠更好的提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī)的邏輯儲存能力以及網(wǎng)絡(luò)連接功能。而虛擬化技術(shù)正是解決當(dāng)前運(yùn)營商承載網(wǎng)拓展性不足的關(guān)鍵技術(shù)。

（二）SDN及NFV技術(shù)

SDN即軟件定義網(wǎng)絡(luò)，這是一種應(yīng)用于應(yīng)用層、轉(zhuǎn)發(fā)層以及控制層，實(shí)現(xiàn)軟件機(jī)動(dòng)控制以及網(wǎng)絡(luò)開源特征的相應(yīng)技術(shù)。應(yīng)用層該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)模型抽象功能。而在控制操作層則能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的集中化管理。在轉(zhuǎn)發(fā)層實(shí)現(xiàn)各網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交互。該技術(shù)主要是針對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)拓展問題、靈活性差等問題所進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)配置以及網(wǎng)絡(luò)靈活性管理的相關(guān)技術(shù)。NFV的發(fā)展目標(biāo)是改變當(dāng)前網(wǎng)元私有、專用以及封閉的運(yùn)行狀態(tài)。作為一種開放架構(gòu)，NFV應(yīng)能實(shí)現(xiàn)硬件平臺與業(yè)務(wù)邏輯軟件的整合和統(tǒng)一[4]。通過NFC技術(shù)能夠有效承載相應(yīng)的軟件處理工作，這樣能夠在很大程度上降低對專用硬件的依賴性，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的靈活分配共享[5]。設(shè)備成本始終是運(yùn)營商承載網(wǎng)發(fā)展過程中需要考慮的重要因素，通用性硬件以及虛擬化技術(shù)是使相應(yīng)硬件設(shè)備承載更多軟件處理功能的重要基礎(chǔ)，利用相關(guān)技術(shù)可以降低整體設(shè)備成本，而且可以在相關(guān)技術(shù)的支持下，降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備某些功能對于專用硬件的過度依賴狀態(tài)，并且在實(shí)時(shí)信息分配以及虛擬化技術(shù)對于數(shù)據(jù)處理能力的提升上實(shí)現(xiàn)資源的靈活共享。NFV技術(shù)基于通用性硬件和虛擬化技術(shù)來最大限度滿足相應(yīng)指令的自動(dòng)部署、故障自愈等相關(guān)功能。NFC技術(shù)能夠很好的取代專用的網(wǎng)元設(shè)備，由此可帶來兩方面的優(yōu)勢特征，第一是上文提到的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢，由于X86服務(wù)器以及相應(yīng)的儲存器等相關(guān)設(shè)備，其價(jià)格遠(yuǎn)低于專用網(wǎng)元設(shè)備，因此采取NFC技術(shù)后，系統(tǒng)整體成本大幅降低。另一方面，使用NFC技術(shù)改變了傳統(tǒng)網(wǎng)元設(shè)備網(wǎng)絡(luò)靈活性差的問題，其所采用的API接口具有高度開放特征，這樣可以實(shí)現(xiàn)資源的靈活共享和靈活分配，更有助于相關(guān)信息的快速流通。

從本質(zhì)上來看，NFC技術(shù)能夠?qū)⒈姸嗑W(wǎng)絡(luò)功能集合成相應(yīng)的獨(dú)立動(dòng)作，這樣既能夠有效減少相應(yīng)信息流通而帶來的網(wǎng)絡(luò)占用問題，而且在實(shí)行心功能的過程中，也能夠有效降低舊有原則和現(xiàn)行原則之間的沖突。除此之外技術(shù)還能夠有效推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，這對于運(yùn)營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合也有重要意義。

三、運(yùn)營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展策略

（一）優(yōu)化整體架構(gòu)

優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要從骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)以及IDC三者之上進(jìn)行，三者的協(xié)同發(fā)展是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重要基礎(chǔ)。從骨干網(wǎng)方面來看，應(yīng)針對不同區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)配置需求來合理設(shè)置區(qū)域中心節(jié)點(diǎn)，基于體驗(yàn)圈相關(guān)概念及內(nèi)外部流量總和相對較大，而通過設(shè)置區(qū)域中心節(jié)點(diǎn)，能夠有效疏導(dǎo)這些流量，使相關(guān)流量能夠正確運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)之上，避免出現(xiàn)路徑繞轉(zhuǎn)的問題。

由于體驗(yàn)圈從區(qū)域匯聚特性入手，保障了各網(wǎng)絡(luò)用戶在不同網(wǎng)絡(luò)層級架構(gòu)之上的網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)，因此在未來運(yùn)營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展的過程中，必須進(jìn)一步擴(kuò)大體驗(yàn)圈的應(yīng)用范圍，在最大限度增強(qiáng)流量處理能力的基礎(chǔ)上優(yōu)化整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)[6]。

（二）創(chuàng)建IP傳輸協(xié)議

在進(jìn)行IP傳輸協(xié)議構(gòu)建的過程中，要注意流量物理路徑繞轉(zhuǎn)的問題，這一問題需要基于傳輸協(xié)同組網(wǎng)來進(jìn)行解決，當(dāng)IP網(wǎng)絡(luò)之間拓?fù)湫畔⒃谕环秶鷷r(shí)，采取行動(dòng)組網(wǎng)模式來保障 IP傳輸協(xié)議的正常運(yùn)行。由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下統(tǒng)計(jì)復(fù)用適配性存在較大問題，因而需要采取提升復(fù)用方式多元水平的形式來破解波分復(fù)用與時(shí)分復(fù)用的固化模式。而為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)分組承載能力，提高整體網(wǎng)絡(luò)流量帶寬應(yīng)最大限度應(yīng)用相應(yīng)的容器技術(shù)，在整合 IP傳輸協(xié)議的基礎(chǔ)之上有效提升信息互通效果，在整體發(fā)展過程中必須要確保運(yùn)營商承載網(wǎng)的整體擴(kuò)展性，充分利用創(chuàng)建的IP傳輸協(xié)議來滿足二者的協(xié)同發(fā)展要求。

（三）協(xié)同網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

運(yùn)營商承載網(wǎng)與云網(wǎng)融合需要保障更高的網(wǎng)絡(luò)承載效率，在這一基礎(chǔ)上，必須將網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)科學(xué)協(xié)同。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用協(xié)同開發(fā)的過程中，要通過CDN技術(shù)來達(dá)到儲存帶寬轉(zhuǎn)換以及內(nèi)容就近推送的功能。

為了提升各網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用能力，必須進(jìn)一步對網(wǎng)元進(jìn)行分析，為了更好的實(shí)現(xiàn)資源調(diào)配和業(yè)務(wù)部署，必須最大限度的進(jìn)行網(wǎng)元能力抽象，而由此實(shí)現(xiàn)的功能是上層應(yīng)用對底層應(yīng)用資源的快速調(diào)用，這最大限度提升了業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)也改善了相應(yīng)的資源配置。要注意協(xié)同網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展過程中明確網(wǎng)元通用化和軟件化的發(fā)展方向，保障最終整合效果。

四、結(jié)束語

本文針對運(yùn)營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析，針對當(dāng)前運(yùn)營商承載網(wǎng)現(xiàn)狀以及與云網(wǎng)融合發(fā)展過程中需要應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究，同時(shí)對未來相應(yīng)的發(fā)展策略進(jìn)行了分析，希望對未來相關(guān)工作有所幫助。

作者單位：石桓印? ? 徐曉璇? ? 武警山西省總隊(duì)綜合信息保障中心

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1] 崔勇. 云網(wǎng)融合環(huán)境下IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展研究[J]. 數(shù)字化用戶， 2019， 025（028）：22，24.

[2] 孟曉斌， 卞英音. 面向云網(wǎng)融合的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)[J]. 信息通信技術(shù)， 2019， 000（002）：32-37.

[3] 劉宇，石磊. 運(yùn)營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展思路研究[J]. 電子技術(shù)與軟件工程， 2020， No.188（18）：31-32.

[4] 韓偉. 承載網(wǎng)應(yīng)用SDN技術(shù)建設(shè)研究[J]. 通訊世界， 2020（6）：84-84.

[5] 何友維. 移動(dòng)承載網(wǎng)建設(shè)中PTN設(shè)備的部署[J]. 大科技， 2019， 000（011）：242-243.

[6] 代長征. 淺談云網(wǎng)協(xié)同時(shí)代運(yùn)營商IP承載網(wǎng)發(fā)展[J]. 中國新通信， 2019， v.21（19）：133-133.