诸多通信大咖聚焦“网络5.0”峰会,要建怎样的网络演进之基?

作者:黄海峰 责任编辑:刘婷宜 2019.08.14 16:26 来源:通信世界全媒体

6月6日,中国5G牌照发放。在之后,业界举办了一场网络相关会议,迎来诸多通信圈顶级大咖参与。他们是中国通信标准化协会奚国华理事长、中国工程院邬贺铨院士、中国工程院刘韵洁院士、联盟理事长单位-中国信息通信研究院党委书记兼副院长李勇、联盟理事长-工信部通信科技委秘书长张新生等。

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平时参加的行业论坛,有其中一位顶级大咖就很难得。而这一次大咖齐聚,到底是为了什么?记者在现场看到,这些大咖讨论的不是5G,而是如何支撑好5G承载以及未来多样业务——网络5.0的需求分析、架构及协议设计、相关技术测试与试验平台搭建。

什么是网络5.0?随着自动驾驶、工业互联网、全息通信等多种多样业务发展,使用多年的现有网络架构,通过“缝缝补补”不再“管用”。为了满足新变化,业界在2018年6月成立网络5.0产业和技术创新联盟(以下简称联盟),广泛讨论网络该如何演进,才能满足未来8-10年新业务对网络提出的新需求。

一年来,在电信运营商、设备制造商、高等院校、科研院所等各方共同推动下,业界在网络5.0架构及关键技术研究上取得不少的创新。所以在联盟成立一周年之际,网络5.0领域多位产业链人士齐聚,继续深刻探讨现有IP网络面临的挑战、联盟一年发展成绩以及未来探索计划。

更为重要的是,网络5.0联盟发布了《网络5.0技术白皮书》(以下简称白皮书)。该白皮书提出网络5.0的分阶段逐步发展的规划,让网络发展有了明确方向,对行业意义重大。

网络5.0意义重大,但不能一蹴而就

从数据网络现状而言,IP网统治了数据网将近50年,为社会生产和人类生活带来了巨大的改变,这可以说是网络技术上的一个奇迹。网络5.0联盟常务副理事长、技术工作委员会主任、中国信息通信研究院科技委主任蒋林涛指出,IP网络现阶段面临以下几方面挑战。

首先,IP网不可信、不安全。当前使用的TCP/IP协议体系在设计之初是面向一个小规模、彼此信任的“熟人网络”,既没有考虑在不可信的网络和终端的环境下如何建立可信通信,也没有充分考虑如何在具有安全风险的网络中进行安全可靠的通信。这导致当前互联网通过不断增加“安全补丁”的方式叠加局部的安全功能,而不具备完整、内生的安全可信能。

其次,IP网没有内生的资源感知和管控能力。现有网络监测系统,一方面,采集网络状态数据的频率比较低,且大部分采用网络设备定期上报方式,导致采集的数据信息不够实时;另一方面,采集的网络状态数据不够全面,甚至部分状态测量方式也还不完善,导致常规的网络测量结果并不能代表真实的转发路径和性能。

以上两方面共同导致了网络状态的全面、实时可知尚未实现。网络状态可知是实现网络资源可管可控的基础。片面、非实时的网络状态信息,会对网络资源的管控部件制定管控策略带来很大影响,甚至会导致管控决策不够精确。

最后是移动性问题。锚点往下移的话,整个移动性会带来很大的问题。在泛IoT场景下,高速移动设备频繁切换网络接入点,节点拓扑变化快,导致基于网络拓扑结构的路由协议不再适用。

谈及网络5.0和现有网络的差异,网络5.0创新联盟专家咨询委员会专家刘韵洁院士在会议上指出,现阶段互联网是普通的马路,网络5.0就是在网络上建设高铁,让网络运行更快。

网络5.0的发展,也要像移动通信一样一代代发展,从2007年开始进行网络技术研究,经历12年才取得今天的成绩,而现阶段网络5.0创新联盟的目标是瞄准2030年。如果没有抢先十年的储备,到时候网络就跟不上业务发展。网络技术的发展并不是一蹴而就。

就如何从技术方面推进网络5.0研究,中国工程院院士、网络5.0创新联盟专家咨询委员会主任邬贺铨院士认为网络存在很多问题,不可能全部解决。网络5.0,意味着不是终极目标,而是阶段目标,现阶段的网络5.0是在IP的基础上来做,无需解决IP网络所呈现出的全部问题。

但是如果抛弃IP,用别的方法,如对内容标识,一样也有别的问题存在,地址是唯一的,是不会消失的,内容可不是唯一的,同一个内容在网上各个地方都不一样,内容是可以消失的,那么对内容标识更难。因此在邬贺铨认为,目前,网络5.0基于IP方向进行分阶段研究完全正确。

网络5.0联盟还在推进顶层架构设计。中国通信标准化协会理事长奚国华认为,这具有两方面的意义:一方面,网络5.0产业与技术创新联盟是落实国家“网络强国”战略,顺应产业行业发展的重要举措;另一方面,加强网络5.0顶层设计,积极推进与国内国际标准组织间的联动发展。

为此,奚国华为网络5.0发展提出以下几点建议:

·首先,联盟组成是由产学研用各方,充分发挥各方所长,积极推进网络5.0架构与研究创新;

·其次,更大范围的推动跨领域、跨国际合作交流,布局下一代数据网络,抓紧突破数据网络发展的前沿技术与具有国际竞争力的关键核心技术;

·再次,充分注重与现有网络的对接以及实践,在这个过程中既要达到5.0网络技术标准要求,又要充分考虑现在已有的行当还在发展的数据网络的剩余资产价值的利用。

·最后,重视网络安全,在数据经济时代网络安全、数据安全显得尤为重要。

联盟一年取得多个成绩:再发白皮书指明方向

网络5.0联盟自2018年6月成立以来已有一年时间。在这一年时间里,联盟在多个方面取得了创新成果。联盟理事长、工信部通信科技委秘书长张新生,对联盟一年以来运作进展进行总结。

第一项工作是联盟与会员单位推进产业发展,吸收新会员单位。截至目前,联盟已有会员单位26家。

第二项工作是联盟“产学研用”联合发力,先后成功申请了两个重大科研项目,分别是工信部科技委的通信软科学研究计划项目《下一代数据网络演进路径的研究》、2018年国家重点研发计划《宽带通信与新型网络》重大专项“基于全维可定义的新型网络体系架构和关键技术”。

第三项工作是积极开展国际互动。联盟与ITU-T NET2030焦点组进行了联动,并向焦点组提交了多篇文稿。同时,联盟与ETSI及IETF等组织建立了很好的合作关系。此外,联盟积极推动标准发展,让网络5.0由理论研究逐步向标准化推进,同时通过标准牵引产业化落地。

此次联盟发布的《网络5.0技术白皮书》,吸引了业界高度关注。蒋林涛指出,白皮书主要描述了网络5.0聚焦的四大目标场景,包括ICT基础设施、产业互联网、移动承载和全息通信。白皮书还指出了网络5.0愿景及目标、架构顶层设计及关键使能技术。

对以上四个场景,蒋林涛指出,网络5.0确定了四方面的技术要求。

·第一,网络具有内生安全,这样网络就可成为可信网络。

·第二,网络可规划、性能可预期。

·第三,大连接下的感知与管控。

·第四,泛在移动性支持。

此外网络5.0的发展可以分为三阶段实施,对应的时间分别是2020年、2025年、2030年。

对于网络5.0愿景,蒋林涛介绍,网络5.0作为面向2030年演进的未来网络架构,将基于现有IP网络协议基础,在演进思路上采取分代目标、有限责任,打造新型IP网络体系,协同管理、控制和数据面,联通分散的计算、存储及网络等资源,构建一体化ICT基础设施,向各相关产业提供网络能力、计算能力及数据能力服务。

对于网络5.0的目标,联盟希望持续增强IP能力,现阶段目标是连接数达到100亿。而对于网络5.0的技术发展,蒋林涛介绍,网络5.0从两方面技术进行落实:一方面,网络技术确定性;另一方面,内生的安全机制。

众志成城:产业链积极探索网络5.0

在网络5.0一年的发展历程中,联盟各成员基于自身技术实力和发展现状,对网络5.0的网络架构及协议进行积极探索,并取得丰硕成绩。

1、中国联通

中国联通网络技术研究院首席科学家、网络5.0创新联盟副理事长唐雄燕回顾通信网络的演进后表示,运营商在解决现有网络的时延确定性、网络复杂化、智能化管控、网络安全等挑战时,需要花费很大的成本。

一个不好的消息是,从运营商现阶段收入来看,今年Q1电信业务的增长只有1%,面向未来,运营商的核心能力还是网络与基础设施。

为了解决这些问题,中国联通从三方面入手:

·首先,提供云网一体化的服务;

·其次,5G核心网络完全是云化、虚拟化;

·最后,建设边缘云,现在边缘网络需要把云与边缘网络结合起来,构建一个边缘的基础设施,并基于开源推动一些云衍生的网络试点。

2、中国电信

自从2016年中国电信发布CTNet2025网络重构战略目标以来,中国电信按照白皮书的思路为指引,重点在网络基础能力方面,通过与SDN、NFV、云计算、AI等新技术,推进网络架构重构,目标是希望打造见间接、敏捷、开放、集约、泛在、高速的新兴网络,最终实现网络智能化、业务生态化与业务智慧化。

中国电信北京研究院IP与未来网络研究中心主任、网络5.0创新联盟运营与管理组组长雷波介绍首先在云网融合方面,中国电信通过推广面向自己客户的随选智能专线,面向家庭客户的SDN智能网关,未来通过5G切片+承载网+云的协同编排,来为每个客户或每类业务实现固移融合、云网融合,端到端差异化承载。

其次,在智能随选专线方面。中国电信主要是面向中小企业客户,利用SDN技术,充分发挥中国电信的网络优势,提供智能随选功能,包括分钟级的开通实现,客户随心退则退订、新购、上下行带宽调整,以及最后开始在云上引入vCPE,从而实现从网侧与云侧统一的编排,最后可以提供面向园区客户一站式、云网一站式的解决方案。

最后,为了实现云网协同与统一,中国电信着重开展基于vCPE智联,按照VPP+DPDK技术路线开展vCPE自主研发,形成标准化的vCPE开放架构,支持第三方应用灵活加载。

面对未来网络形式的探索,中国电信一方面与华为及中国联通一起在ITU-TSG13成功推动了《去中心化可信网络设施的框架与需求》立项。另一方面,中国电信借助一些芯片厂家的力量,生成独一无二的IPv6地址,从而实现每个设备发出来的地址是可信的。

3、华为

在华为看来,未来网络需求可以总结为万网互联、确定性转发、超大吞吐量、内生安全、用户可定义等。华为高级技术专家蒋胜特别对华为在网络安全方面的创新进行了分享。

蒋胜指出,华为面向安全的角度,储备了相关的核心创新技术,首先是动态可审计的匿名ID,从用户IP地址到加密的身份标识、加密地址,保证了用户初步的隐私性。

其次,华为基于分布式的DII基本架构,已经与电信及联通开始逐步协同,是用去中心化的技术,从资源管理与分配入手,实现了网络可信性提高。

最后,New IP将开拓未来数通网络的新连接与新能力。新连接就是支持万网互联,也即连接异构地址空间和变长IP地址,直接连接未来多种设备、服务、能力、主体形态和多样化差异化的接入互联网。未来数据网络需要提供两种重要的新服务,一个是确定性网络传输服务,另一个是超大吞吐量传输服务。

新能力是指内生安全能力与用户定义化能力,通过内生安全能力从根本上解决互联网固有安全缺陷,保证端到端通信业务安全及网络基础设施安全,通过用户定义化能力,允许网络协议携带带更多的用户定制需求或应用信息,便于用户感知网络及定义网络行为。

结语:凡事预则立,网络5.0开启网络新时代

从网络5.0联盟技术发展及《网络5.0技术白皮书》可知,网络5.0是在传统IP网络的基础上不断改进,从而实现网络的平滑过渡。但是,从本次讨论中,记者清晰地感受到,网络5.0联盟在未来网络架构及协议方面提出了许多大胆的设想,比如IDEAS顶层设计理念与参考架构1.0。这超越传统网络架构思维。

从行业整体发展来看,在联盟的推动下,网络5.0各成员基于网络5.0需求,对网络架构及协议方面正在积极探索,并取得了一定的成绩。可以说,对于未来网络的发展,联盟已经积累了不少的经验。

面向未来,网络5.0联盟将继续完善网络5.0架构、协议设计、相关技术测试与试验平台搭建。可以肯定的是,网络5.0将成为互联网发展长河中重要里程碑,必将开启互联网发展新时代。


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