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​ 火狐体育永久入口:面向场景 定义未来:网络50技术20白皮书发布

  9月15日,网络5.0产业和技术创新联盟峰会在北京正式召开,作为行业年度盛会,网络5.0峰会自2019年起已成功举办过两届,吸引了政府研究机构、电信运营商、设备制造商、互联网企业、高等院校等产业链合作伙伴积极参与。

  作为面向2030演进的未来网络架构,网络5.0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”的策略,通过打造下一代泛在全场景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,构建一体化的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。

  而成立于2018年6月的网络5.0产业和技术创新联盟,旨在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。2021年9月,历经了一年的沉淀与技术突破,联盟面向未来网络5.0时代发布了《网络5.0技术白皮书》(版本2.0),从技术创新和产业发展方向全面探讨网络未来发展趋势,充分分享网络5.0联盟成立以来的创新成果。

  IP网络在“面向终端、尽力而为”的核心理念下,以其强大、优异的泛在连接能力,简单、尽力而为的传输能力,以及端到端的业务和应用模型,经过50年的发展,构建起一个开放性、中立性和简洁的技术体系,实现了全球网络的广泛互联互通,建立了以消费互联网为代表的完整应用生态,推动人类社会进入网络时代,取得了巨大的成功。

  在新的历史阶段,网络生产力发展的重心已从“广泛互联”向“产业支撑”转移,为网络技术在确定性、安全性、管控能力等方面带来了新的挑战。

  在现有IP网络协议基础上,网络5.0提出“以网络为中心、能力内生”的核心主旨通过打造新型 IP 网络体系,连通分散的计算、存储及网络等资源,赋予网络安全可信、确定性传输、算网融合、差异化服务等内在能力,构建一体化的 ICT 基础设施。

  可以说,网络5.0立足改变现有网络“端强网弱”的网络生产关系,通过做强网络,主动向各类产业应用提供网络能力、计算能力及数据能力服务,降低端侧应用复杂度,提升服务质量、网络效率,保障可信安全,形成以网络为体与责任主体的全新网络产业生态与治理体系。

  对此,网络5.0以现有IP网络协议为基础,围绕确定性、内生安全、可信、有限域四方面核心目标,开展网络能力演进,通过网络内生能力的提升与输出,网络 5.0 解决万物互联的智能世界所需要的内生安全可信、网络可规划和性能可预期、大连接下的感知与管控、泛在移动性支持等需求,连通多种异构接入网络,实现万网互联,使能更多的新服务接入网络,支撑未来千行百业人机物融合智能社会的发展需求。

  算力与网络融合、产业互联网、移动业务承载、未来视频业务承载及全息通信等场景对数据网络提出了九大需求,即内生安全可信、网络确定性、资源的感知和管控、网络可扩展性、移动性管理、算网融合、高通量新传输层、多语义多标识、可运营新组播。

  内生安全网络是以信任为基础,以可信标识为锚点,通过去中心化共识机制,具备内在自免疫可进化安全能力的网络安全体系。利用内生安全机制使网络具备可信管理、可信接入、业务可信传输以及可信路由能力。

  网络确定性包含三个方面,一是时间确定性,指从设备收到报文到报文从本设备送出所经历的时间满足时延上限和抖动上限;二是资源确定性,即资源预留能力,指在报文途径节点进行带宽、标签、队列、缓存等转发资源的预先分配和保留;三是路径确定性,即显式路径能力,指基于路径的服务质量能力,向确定性业务提供固定的路径。

  在网络资源感知和管控上,未来网络将面临一体化的资源感知和管控需求,这里的资源感知不仅包括要及时、准确了解资源使用方的需求,还包括感知资源供给方的资源动态供给能力。同时,网络提供的高质量传输能力也需要纳入一体化资源感知和管控体系。因此,未来网络需要对网内各种资源的需求和供给都能够清晰感知并有效管控。

  而为了实现算力资源灵活高效的调度,算网融合系统需实现包括对算力的需求、对网络的需求以及对融合管理各方面的需求。

  与此同时,随着媒体应用等网络服务的发展,VR/AR、全息通信、触感网络等技术的不断进步,未来网络需要满足数据增长的带宽需求,满足超高通量网络传输的需求。

  在多语义多标识上,网络 5.0 的目的是在统一的框架下连接多种异构网络,实现万网互联。因此未来网络既要支持传统的基于主机和位置绑定的拓扑寻址,也需要支持基于虚拟化和移动化的标识寻址、内容寻址、计算寻址等。

  在可运营新组播方面,当今视频流量已成为互联网流量主体,面向垂直行业,产业技术升级也带来了新的组播需求场景。组播业务需求广泛存在,但传统组播技术应用长期低于预期,如何提高组播技术的应用范围和用户体验是未来网络亟需解决的问题。

  最后在移动性管理上,移动性管理包括终端移动、服务服务和网络移动三个方面,其移动性管理也对网络提出新的能力需求。

  在架构方面,网络5.0功能架构管理面功能在继承传统的路由管理、设备和应用管理、用户和业务管理以及安全可信管理功能之上,要增强相应的功能,实现对网络设备、用户和业务监测、配置和维护等功能。

  而控制面是逻辑上集中的控制实体(物理上可采用集中式资源实现或者分布式资源实现),功能主要包括传统的路由与交换控制、网络资源控制和安全防护控制以及相应的增强功能。

  数据面包括传统IP数据面转发功能和新增的数据面功能,具体包括协议解析与转发、队列调度及包处理和安全操作及新增的功能,与管理面代理和控制面之间的代理功能,用于适配管理面和控制面,完成相关的管理和控制功能。

  面向协议,网络5.0协议以泛在全场景IP协议,即Ubiquitoμs Internet Protocol——UIP,为协议架构,通过多维度增加协议的能力与安全性,使能IP网络对泛在全场景的服务能力。

  因此,在关键使能技术上,网络5.0关键使能技术包括确定性 IP、内生安全、FlexIP、算力网络、优简组播、网络自组织及新传输等。

  其中,确定性IP网络是为确定性业务流提供确定性服务的网络。它不限定特定拓扑且不限制连通性,应用时可以通过网管系统、应用控制器等来进行网络资源预留,可以大幅压缩排队时延从而获得较小的时延抖动。

  FlexIP是通过灵活互联网协议族 FlexIP 数据面封装设计使能更广泛的万物万网互联,网络 5.0 通过 FlexIP 数据面开放性编址特性实现特定异构网络系统的设计与兼容,通过 FlexIP 数据面层级性编址特性实现不同异构网络间的互联互通,通过 FlexIP 数据面地址空间弹性编址特性实现异构设备的泛在支持。

  安全方面,在未来的网络架构下,网络的软硬件系统复杂,网络设备的安全暴露面增多,存在木马植入、后门漏洞等多种安全风险。因此,内生安全网络体系应首先确保网络设备的可信性,确保网络设备在运行过程中的行为可预期,当出现异常行为时能够被及时发现并上报。

  据悉,网络5.0产业和技术创新联盟自2018年6月20日成立以来,先后召开了两次年度网络5.0 峰会、13次技术全会、20+次组长会议、6次网络5.0专题研讨会。

  通过系列会议,成员单位专家们讨论确定了网络5.0的愿景、架构及协议的顶层设计、就内生安全内涵达成方向性共识,深耕各关键技术,网络5.0开放创新平台已启动设计开发,完成多项团体标准立项。

  网络5.0是技术上的继承和发展,是网络设计理念上的创新和引领。通过将“以网络为核心”作为网络建设指导思想,有利于解决网络技术“卡脖子”问题,推动消费互联网、产业(工业)互联网的快速高质量发展。

  基于联盟成员开放的网络试验设施,网络5.0创新平台面向网络层技术创新,建设开放、成果持续积累的实例资源仓库,提供灵活多样可定制的试验验证服务,降低网络创新门槛,加速网络创新,提供网络 5.0 在体系架构、网络协议与关键技术、网络设备与系统等多层面的创新支持,形成产业智慧不断汇集、网络技术持续演进的创新平台。

  目前,CENI未来网络试验设施层,在全国提供 40 个主干网络节点、133 个边缘网络基础设施。未来会连入联盟成员开放的特色网络试验设施。最终,形成覆盖全国、种类丰富的基础资源池,满足试验验证过程中在地理空间、资源类型、节点规模等多样化需求。

  展望未来,网络 5.0 产业和技术创新联盟将持续进行数据通信领域关键问题的技术创新与突破,完善网络 5.0 架构,制定网络 5.0 协议规范,开发原型,开展试验平台测试与验证,并与重点的国际/国内标准产业组织积极联动,切实推进网络 5.0 核心技术的标准化与产业化进程。

  而作为开放的产业合作创新平台,网络5.0创新联盟也将携手推动数据网络产业可持续发展,助力构建万物互联的智能世界。