隨著(zhù)行業(yè)應用不斷拓展、產(chǎn)業(yè)協(xié)同加速推進(jìn)，5G正在改變著(zhù)人們的生產(chǎn)生活。2021年“兩會(huì )”，工信部表示“十四五”期間將建成系統完備的5G網(wǎng)絡(luò )，將加速融合，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生更多創(chuàng )新內容；通過(guò)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)際的應用場(chǎng)景，呈現更多更好的應用，為經(jīng)濟發(fā)展提供更多的載體、平臺和融合的空間。

　　為應對日益豐富的新業(yè)務(wù)新場(chǎng)景對基礎網(wǎng)絡(luò )能力提升的需求，IP網(wǎng)絡(luò )自身也在不斷突破創(chuàng )新，增強服務(wù)化能力。

　　誕生于上個(gè)世紀70年代的IP技術(shù)體系與通信系統共生發(fā)展，持續演進(jìn)。雙方共同走過(guò)2G/NGN業(yè)務(wù)IP化時(shí)代，在語(yǔ)音、符號向圖片、視頻發(fā)展的3G/4G時(shí)代，IP網(wǎng)絡(luò )提供了資源管理能力、差異化業(yè)務(wù)支持能力、性能優(yōu)化能力和構建大規模網(wǎng)絡(luò )的擴展能力。5G時(shí)代到來(lái)，IP網(wǎng)絡(luò )技術(shù)將與SDN/AI技術(shù)結合，滿(mǎn)足當下業(yè)務(wù)上云、網(wǎng)絡(luò )云化、萬(wàn)物互聯(lián)的新需要。

　　近年來(lái)，SDN技術(shù)在IP技術(shù)領(lǐng)域最重要的貢獻之一是通過(guò)Segment Routing v6（SRv6）/Ethernet VPN（EVPN）實(shí)現對傳統TCP/IP沙漏模型腰部L3層的增強，如圖1所示。通過(guò)將網(wǎng)絡(luò )L3能力分拆為Underlay（L3）和Overlay（L3.5）實(shí)現了業(yè)網(wǎng)分離，提供更靈活的網(wǎng)絡(luò )能力，從而可以更好地為上層應用邏輯所調用。與上一代MPLS技術(shù)所構造的L2.5相比，SRv6/EVPN還引入網(wǎng)絡(luò )可編程能力，轉發(fā)面數據報文頭的信息不僅用作路由尋址或QoS標識，還具有了表征業(yè)務(wù)類(lèi)型、業(yè)務(wù)等級、租戶(hù)特征等涵義。

圖1  新沙漏模型

　　在網(wǎng)絡(luò )架構方面，隨著(zhù)SDN集中式控制在數據中心和骨干網(wǎng)的成功實(shí)踐，以及人工智能AI技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )邏輯架構模型傳統的分層分面模型也在演進(jìn)，如圖2所示。

　　一方面，傳統的網(wǎng)絡(luò )層進(jìn)一步細分為資源層、服務(wù)層和業(yè)務(wù)層三個(gè)層次，分別提供網(wǎng)元原子功能能力、元服務(wù)能力和業(yè)務(wù)能力。上層能力由下層能力調用組合而成。網(wǎng)元的原子能力構成基礎顆粒，不同類(lèi)型和規格的網(wǎng)元元能力不同，整網(wǎng)范圍內元能力是有限的。一組原子能力組合構成面向特定服務(wù)能力資源集合，是對網(wǎng)絡(luò )中多樣化業(yè)務(wù)的公共特性和要求進(jìn)行聚類(lèi)和抽象。通過(guò)全網(wǎng)內節點(diǎn)相互協(xié)作、節點(diǎn)內部資源靈活組合實(shí)現面向業(yè)務(wù)的服務(wù)化體系。

　　另一方面，在轉發(fā)面、控制面和管理面的基礎上，增加了一個(gè)新的平面：認知面（Knowledge Plane）。認知面收集和維護網(wǎng)絡(luò )全網(wǎng)的能力和狀態(tài)等信息，具有感知網(wǎng)絡(luò )資源和業(yè)務(wù)狀態(tài)的“上帝視角”，并根據網(wǎng)絡(luò )規劃和設計的原始意圖對資源進(jìn)行分配。與傳統的控制面和管理面相比，認知面更加關(guān)注全網(wǎng)資源的協(xié)調和優(yōu)化配置，而不是單個(gè)網(wǎng)元的配置和管理。在SDN架構下，認知面滲透在全部轉發(fā)網(wǎng)元和SDN網(wǎng)絡(luò )控制器之中，對網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)狀態(tài)的采集除了使用傳統的拓撲發(fā)現、配置收集、流采樣等，通過(guò)Inband OAM（IOAM）和Telemetry等新技術(shù)采集更小時(shí)間顆粒和更細業(yè)務(wù)顆粒的信息，從而具備了資源實(shí)時(shí)狀態(tài)分析能力。

　　在網(wǎng)元原子化的基礎上，通過(guò)認知面對整網(wǎng)資源的協(xié)同配置實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )服務(wù)能力的發(fā)布閉環(huán)。

圖2  網(wǎng)絡(luò )架構模型升級和服務(wù)閉環(huán)

　　基于SRv6/EVPN的新網(wǎng)絡(luò )在跨域業(yè)務(wù)underlay（L3）和overlay（L3.5）部署方面提供多種靈活的選擇。

　　業(yè)務(wù)的端點(diǎn)在用戶(hù)終端和云里的服務(wù)器上，中間需要穿過(guò)城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)和云內網(wǎng)絡(luò )多個(gè)網(wǎng)絡(luò )域和管理域。傳統網(wǎng)絡(luò )常采用背靠背的Option A方式完成域間的跨接，配置管理復雜，影響業(yè)務(wù)的擴展性。基于SRv6原生的IPv6地址（路由）全局可達能力和EVPN基于網(wǎng)絡(luò )層可達能力的用戶(hù)路由交互能力，不管是否在一個(gè)路由域中，只要遠端網(wǎng)元路由可達，即可建立overlay的鄰居關(guān)系，實(shí)現VPN實(shí)例的建立。在underlay層面，除了盡力而為的SRv6 BE（Best Effort）傳送提供最基本的連接能力外，SRv6 Policy的流量工程能力可以具有不同“網(wǎng)絡(luò )意圖”的業(yè)務(wù)提供差異化的傳送路徑。將網(wǎng)絡(luò )的連接能力與時(shí)延保障、帶寬保障、可靠性保障等多種能力靈活組合，并通過(guò)Policy的Binding SID機制將這些新服務(wù)能力發(fā)布給城域網(wǎng)和數據中心/云，在保障骨干網(wǎng)穩定性的同時(shí)，解決了大規模網(wǎng)絡(luò )的擴展性問(wèn)題。如圖3所示，運營(yíng)商可以根據自身網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)特點(diǎn)，靈活設計跨域業(yè)務(wù)部署方案。

圖3   多域網(wǎng)絡(luò )的端到端業(yè)務(wù)部署方案

　　5G新IP，面向新時(shí)代的各種業(yè)務(wù)應用，對客戶(hù)的不同需求，基于差異化的價(jià)格策略提供個(gè)性化服務(wù)和分配恰當的網(wǎng)絡(luò )資源。前者可以提升客戶(hù)滿(mǎn)意度，保持用戶(hù)黏性；后者則要在實(shí)現前者目標的同時(shí)，對外將不同類(lèi)型和等級的差異感受精確反映給客戶(hù)，真正讓“性?xún)r(jià)比”成為客戶(hù)選擇服務(wù)的依據，對內則為服務(wù)分配“恰到好處”的資源，降低成本。

　　網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)所能感知的差異化既表現在傳統的基于服務(wù)合同的上下行帶寬、網(wǎng)絡(luò )時(shí)延和抖動(dòng)等固化指標，還可隨時(shí)隨地按需動(dòng)態(tài)調整這些參數。對于那些時(shí)延敏感業(yè)務(wù)，采用低時(shí)延算路的SRv6 Policy路徑，能夠基于物理網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)變化，為業(yè)務(wù)找到端到端時(shí)延最小的路徑。對要求高可靠性的業(yè)務(wù)，則通過(guò)多徑分擔、主備路徑、資源優(yōu)先搶占、IP層和光層多層協(xié)同聯(lián)動(dòng)等方式，增強業(yè)務(wù)路徑的健壯性。對傳輸路徑有要求的業(yè)務(wù)，則可以通過(guò)指定嚴格顯示路徑的方式精確控制數據包沿途的各個(gè)節點(diǎn)。

　　在一張物理網(wǎng)絡(luò )上向用戶(hù)提供這些可感知的差異化能力，準確實(shí)現用戶(hù)意圖，依靠的是SDN編排和控制器對原子能力資源化的管理，和AI加持的資源分配和優(yōu)化調度能力。

　　在用戶(hù)看來(lái)越是簡(jiǎn)單智能的東西，背后所涉及的技術(shù)越是復雜，對技術(shù)人員的要求也越高。利用IOAM和Telemetry技術(shù)，網(wǎng)絡(luò )維護人員綜合使用各種被動(dòng)測量和主動(dòng)測量工具，可以得到網(wǎng)絡(luò )級和業(yè)務(wù)級更細粒度、更高精度的性能數據，對服務(wù)等級目標（SLO）達成程度進(jìn)行實(shí)時(shí)的評估，結合SRv6 Policy天然包含數據包途經(jīng)路徑的信息，及時(shí)準確地感知異常，快速定位故障，解決網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題（見(jiàn)圖4）。

圖4   保障用戶(hù)體驗的閉環(huán)過(guò)程

　　網(wǎng)絡(luò )性能的實(shí)時(shí)定量指標還構成了網(wǎng)絡(luò )認知面的元數據，為網(wǎng)絡(luò )資源優(yōu)化提供了原始輸入，打下了網(wǎng)絡(luò )資源優(yōu)化自動(dòng)化閉環(huán)的基礎。精確感知業(yè)務(wù)狀態(tài)和精準的分配網(wǎng)絡(luò )資源，為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，只有供需雙方達到最佳匹配，才能達成共生雙贏(yíng)。

　　5G時(shí)代，云網(wǎng)生態(tài)的主要矛盾從較低層級供需矛盾向中高層級供需矛盾轉變，從“數量短缺型”供需矛盾向“優(yōu)質(zhì)不足型”的供需矛盾轉變。充分發(fā)揮運營(yíng)商網(wǎng)的綜合資源優(yōu)勢，實(shí)現網(wǎng)隨云動(dòng)，精準區分客戶(hù)特征，精準調配網(wǎng)絡(luò )資源，才能發(fā)揮管道中每比特的最佳效益，構建精品IP網(wǎng)絡(luò )。