當(dāng)前，全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速升級(jí)演進(jìn)，重大技術(shù)變革加速孕育。光傳送網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、固定寬帶接入等核心技術(shù)快速創(chuàng)新，新一代光網(wǎng)絡(luò)、新一代移動(dòng)通信、未來網(wǎng)絡(luò)等新領(lǐng)域快速發(fā)展，高速寬帶、智能融合、天地一體的新型網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施加速構(gòu)建，一場以開放融合、代際躍遷為特征的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)革命加速孕育。

全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢

網(wǎng)絡(luò)承載了越來越多的期待，重大問題長期未徹底解決。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G等的快速興起，在為用戶帶來便利的同時(shí)，也對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提出了更高的要求，希望網(wǎng)絡(luò)能做到按需供給、隨需而變和靈活健壯。但是，IP網(wǎng)絡(luò)自TCP/IP核心技術(shù)體系確立以來，除了IPv6/MPLS技術(shù)創(chuàng)新以外，基礎(chǔ)技術(shù)沒有本質(zhì)性的改變；光傳送技術(shù)除繼續(xù)向智能高速大容量方向發(fā)展以外核心技術(shù)也沒變革性創(chuàng)新。網(wǎng)絡(luò)中存在的問題不斷累積，但并未得到根本性解決。

網(wǎng)絡(luò)發(fā)展滯后IT創(chuàng)新，IT加速對(duì)CT的整合步伐。在IT領(lǐng)域，云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了計(jì)算、存儲(chǔ)資源的整合，形成了成熟的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和商用系統(tǒng)（如OpenStack），并基于統(tǒng)一技術(shù)平臺(tái)加速對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的整合。在CT領(lǐng)域中，在網(wǎng)絡(luò)中融合計(jì)算、存儲(chǔ)資源一直以來都只是一個(gè)口號(hào)，并未開展實(shí)質(zhì)性研究，網(wǎng)絡(luò)虛擬化只是停留在“虛擬專用線”階段，不能滿足虛機(jī)跨越互聯(lián)需求。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展滯后與IT技術(shù)的創(chuàng)新，整體處于“被融合”地位。

封閉技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)限制了網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新，創(chuàng)新動(dòng)力不足。網(wǎng)絡(luò)制造商壟斷了主要的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組織，產(chǎn)業(yè)聚集度越來越高。如IETF、ITU、ETST、3GPP等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組織長期被把持，新生力量的話語權(quán)和影響力較小。CDN的快速發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商與用戶距離越來越遠(yuǎn)，逐步失去對(duì)用戶需求、網(wǎng)絡(luò)流量和流向的掌控能力；同時(shí)正在喪失對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方向的戰(zhàn)略導(dǎo)向和把控能力，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新中逐步被邊緣化。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力發(fā)展變化，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)成為核心驅(qū)動(dòng)因素。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)從需求方加速向技術(shù)供給方轉(zhuǎn)變，成為推動(dòng)新一輪網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的核心驅(qū)動(dòng)力。Google、facebook等積極參與SDN開源項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)化組織，同時(shí)業(yè)開始自建網(wǎng)絡(luò)，并免費(fèi)提供給用戶使用。Google通過自建或購買再升級(jí)的方式，建成了全美第二大骨干網(wǎng)運(yùn)營商（僅次于Level3），并開始跨境網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

網(wǎng)絡(luò)迎來新的發(fā)展高潮，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)面臨重大技術(shù)變革。SDN/NFV所倡導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)開放化、虛擬化、智能化、融合化的技術(shù)理念，以及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的技術(shù)貢獻(xiàn)，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)入新一輪創(chuàng)新浪潮。新一輪創(chuàng)新浪潮的根本性變化是由電信級(jí)思維向互聯(lián)網(wǎng)思維轉(zhuǎn)變：由封閉變?yōu)殚_源、由粗放變?yōu)榫?xì)、由剛性變?yōu)閺椥�、由孤立變�(yōu)槿诤稀?/p>

高速、開放、虛擬、智能、融合成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展重要趨勢。SDN實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈路資源的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)調(diào)度，來動(dòng)態(tài)適配上層業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的需求。NFV實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建，然后通過業(yè)務(wù)編排器實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯（業(yè)務(wù)鏈），SDN和NFV融合發(fā)展，共同促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新�；赟DN與NFV技術(shù)而成的新一代網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及云平臺(tái)，統(tǒng)一管理和優(yōu)化IP網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)的資源提升業(yè)務(wù)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)，提升網(wǎng)絡(luò)可靠性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的高效利用，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合化。

統(tǒng)一強(qiáng)健的網(wǎng)絡(luò)資源管理機(jī)制是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的重要方向。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新中面臨的最核心問題是網(wǎng)絡(luò)資源管理機(jī)制問題，承載網(wǎng)絡(luò)需要通過構(gòu)建統(tǒng)一健壯的網(wǎng)絡(luò)資源管理層，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一架構(gòu)管理與調(diào)度。網(wǎng)絡(luò)資源管理層是網(wǎng)絡(luò)的“新瘦腰”，是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)開放化、虛擬化、智能化、融合化的基礎(chǔ)，是解決網(wǎng)絡(luò)安全、可控、QoS、擴(kuò)展性等問題的關(guān)鍵。

在以網(wǎng)絡(luò)資源管理平臺(tái)為核心的網(wǎng)絡(luò)中，原有的IP協(xié)議主要用于網(wǎng)絡(luò)管理而非業(yè)務(wù)承載，用戶網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議可以自定義，既可以是IP網(wǎng)絡(luò)，也可以是非IP網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)IP網(wǎng)絡(luò)是一種定制好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，供用戶選用。以網(wǎng)絡(luò)資源管理平臺(tái)為核心的網(wǎng)絡(luò)，將同時(shí)提供“大眾服務(wù)”和“精英服務(wù)”，符合網(wǎng)絡(luò)價(jià)值的“20/80定律”：即IP虛擬網(wǎng)絡(luò)將滿足80%的用戶需求（如普通的互聯(lián)網(wǎng)用戶），只產(chǎn)生少于20%的收益；非IP虛擬網(wǎng)絡(luò)（含基于IP的定制化網(wǎng)絡(luò)）將滿足20%用戶的需求，但是創(chuàng)造超過80%的網(wǎng)絡(luò)收益。

統(tǒng)一強(qiáng)健的網(wǎng)絡(luò)資源管理機(jī)制涵蓋三個(gè)方面的基本要素。一是開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。“開放”是產(chǎn)業(yè)鏈成熟的良性發(fā)展的重要標(biāo)志，開放可以技術(shù)創(chuàng)新活力，降低創(chuàng)新成本，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈條。類比于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的開放，正是由于零件的標(biāo)準(zhǔn)化和互換性，促進(jìn)了工業(yè)革命的深入發(fā)展，真正帶來了工業(yè)化大浪潮。然而，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大多是封閉的架構(gòu)，各廠商獨(dú)有設(shè)計(jì)開發(fā)，具有固化、封閉式、開發(fā)周期長的特點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)生態(tài)相對(duì)封閉，創(chuàng)新能力不強(qiáng)。而SDN/NFV技術(shù)的出現(xiàn)，開啟了網(wǎng)絡(luò)開放的浪潮，特別是NFV技術(shù)將推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能接口的標(biāo)準(zhǔn)化和功能重組。開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的源動(dòng)力，也是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的長期方向和重要任務(wù)。

二是高性能、穩(wěn)定、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。這是網(wǎng)絡(luò)控制平面創(chuàng)新的重要方向，也是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化和軟件定義的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)在控制平面扮演者重要的角色，它通過南向接口實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)元資源的抽象和管理，北向接口向上層應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，，同時(shí)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)編排的功能，根據(jù)不同策略來編排用戶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。到2015年中期，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)開始產(chǎn)業(yè)聚焦，基本形成了由Linux基金會(huì)主持管理的Opendaylight解決方案和以O(shè)N.Lab主持管理的ONOS解決方案兩大技術(shù)方向，全球知名ICT廠商、電信運(yùn)營商以及學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)紛紛加入其中。

三是新型轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面有兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)已成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。一是協(xié)議無關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)（POF，Protocol Oblivious Forwarding），這將成為未來網(wǎng)絡(luò)虛擬化和網(wǎng)絡(luò)可定制的基礎(chǔ)。POF通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)行為進(jìn)行抽象，實(shí)現(xiàn)利用高級(jí)編程語言對(duì)多種轉(zhuǎn)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行靈活的轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議和轉(zhuǎn)發(fā)流程定制。另一個(gè)是利用Intel DPDK（Data Plane Develop Kit）開發(fā)套件提高軟轉(zhuǎn)發(fā)的性能。DPDK是一套基于Intel架構(gòu)的通用處理器的數(shù)據(jù)包處理程序開發(fā)工具和平臺(tái)，可以幫助用戶更便捷的開展數(shù)據(jù)面的創(chuàng)新。目前，基于DPDK的開源生態(tài)正在積極構(gòu)建，包括Intel、6WIND、WindRiver、Aricent等公司都是主導(dǎo)機(jī)構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)升級(jí)演進(jìn)的重要方向

加快轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)粗放式的資源管理理念和運(yùn)營模式，以構(gòu)建開放架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)資源管理平臺(tái)為核心，打造高效彈性的網(wǎng)絡(luò)資源池化管理和按需調(diào)度的能力，支持極度差異化的網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)。

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新方向，以構(gòu)建開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為核心，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和協(xié)議無關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的自主創(chuàng)新。一是研發(fā)開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)IT虛擬資源和網(wǎng)絡(luò)虛擬資源的融合統(tǒng)一管理�？刂婆c轉(zhuǎn)發(fā)的分離、控制器之間的互聯(lián)、邊緣與核心的分離、軟件與硬件的解耦、內(nèi)容與網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)、IP與光的配合等均要求開放大量的內(nèi)部私有接口，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將走向全面開放。通過網(wǎng)絡(luò)開放架構(gòu)，可以建設(shè)真正面向“差異化服務(wù)”的網(wǎng)絡(luò)。二是積極支持國內(nèi)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)積極參與ONOS和OpenDayLight社區(qū)，不斷擴(kuò)大影響力，為基于ONOS和OpenDayLight開源系統(tǒng)研制自主網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)創(chuàng)造條件。研發(fā)網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)與平臺(tái)，突破基于可控隊(duì)列的流表隔離及虛擬技術(shù)、基于無連接方式的跨域虛擬專網(wǎng)技術(shù)；研發(fā)網(wǎng)絡(luò)功能定制與業(yè)務(wù)編排技術(shù)與系統(tǒng)，攻克網(wǎng)絡(luò)與IT資源的聯(lián)合編排技術(shù)、基于模型的網(wǎng)絡(luò)功能鏈定義技術(shù)；研發(fā)支持隊(duì)列級(jí)資源切片的NP芯片與設(shè)備。

在網(wǎng)絡(luò)升級(jí)演進(jìn)方向，基于開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重構(gòu)現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)從“智能管道”向“開放融合網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)”的根本轉(zhuǎn)變。圍繞電信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，要做好技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、測試評(píng)估、應(yīng)用示范等工作，積極推動(dòng)從芯片、軟件、整機(jī)到運(yùn)行維護(hù)的協(xié)調(diào)共進(jìn)，通過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的轉(zhuǎn)型升級(jí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)維理念的轉(zhuǎn)變。一是構(gòu)建設(shè)備資源抽象與感知功能層，實(shí)現(xiàn)各類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源的智能感知、資源抽象和統(tǒng)一管理，將“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備云”轉(zhuǎn)化為“網(wǎng)絡(luò)資源云”。二是構(gòu)建資源融合與彈性分配功能層，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化管理和資源的按需分配。三是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)功能定制與業(yè)務(wù)編排功能層，根據(jù)用戶需求，綜合利用計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的定制和業(yè)務(wù)流程的編排和再造。

作者簡介：

曹薊光，就職于中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所，任所副總工程師，高級(jí)工程師，院信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域主席。曾從事SDH、MSTP等傳輸技術(shù)的研究工作，現(xiàn)主要從事IP、下一代互聯(lián)網(wǎng)（IPv6）、未來網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)研究、通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策研究等工作。主持和參與了數(shù)十項(xiàng)科技部、發(fā)改委和工信部項(xiàng)目。主導(dǎo)完成二十余項(xiàng)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，獲得國家發(fā)明專利5項(xiàng)，發(fā)表論文30余篇，出版專著一本《MSTP技術(shù)與應(yīng)用》，參與校譯《互聯(lián)網(wǎng)治理》。