當前，全球網絡技術快速升級演進，重大技術變革加速孕育。光傳送網、移動通信網、數(shù)據(jù)通信網、固定寬帶接入等核心技術快速創(chuàng)新，新一代光網絡、新一代移動通信、未來網絡等新領域快速發(fā)展，高速寬帶、智能融合、天地一體的新型網絡通信基礎設施加速構建，一場以開放融合、代際躍遷為特征的網絡技術革命加速孕育。

全球網絡技術的發(fā)展態(tài)勢

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

網絡發(fā)展滯后IT創(chuàng)新，IT加速對CT的整合步伐。在IT領域，云計算實現(xiàn)了計算、存儲資源的整合，形成了成熟的事實標準和商用系統(tǒng)（如OpenStack），并基于統(tǒng)一技術平臺加速對網絡資源的整合。在CT領域中，在網絡中融合計算、存儲資源一直以來都只是一個口號，并未開展實質性研究，網絡虛擬化只是停留在“虛擬專用線”階段，不能滿足虛機跨越互聯(lián)需求。網絡技術的發(fā)展滯后與IT技術的創(chuàng)新，整體處于“被融合”地位。

封閉技術產業(yè)生態(tài)限制了網絡創(chuàng)新，創(chuàng)新動力不足。網絡制造商壟斷了主要的網絡技術組織，產業(yè)聚集度越來越高。如IETF、ITU、ETST、3GPP等網絡技術組織長期被把持，新生力量的話語權和影響力較小。CDN的快速發(fā)展使得網絡運營商與用戶距離越來越遠，逐步失去對用戶需求、網絡流量和流向的掌控能力；同時正在喪失對網絡技術方向的戰(zhàn)略導向和把控能力，在網絡技術創(chuàng)新中逐步被邊緣化。

創(chuàng)新驅動力發(fā)展變化，互聯(lián)網企業(yè)成為核心驅動因素。互聯(lián)網企業(yè)從需求方加速向技術供給方轉變，成為推動新一輪網絡技術創(chuàng)新的核心驅動力。Google、facebook等積極參與SDN開源項目和標準化組織，同時業(yè)開始自建網絡，并免費提供給用戶使用。Google通過自建或購買再升級的方式，建成了全美第二大骨干網運營商（僅次于Level3），并開始跨境網絡建設。

網絡迎來新的發(fā)展高潮，網絡技術面臨重大技術變革。SDN/NFV所倡導的網絡開放化、虛擬化、智能化、融合化的技術理念，以及互聯(lián)網企業(yè)的技術貢獻，推動網絡技術進入新一輪創(chuàng)新浪潮。新一輪創(chuàng)新浪潮的根本性變化是由電信級思維向互聯(lián)網思維轉變：由封閉變?yōu)殚_源、由粗放變?yōu)榫殹⒂蓜傂宰優(yōu)閺椥?、由孤立變?yōu)槿诤稀?/P>

高速、開放、虛擬、智能、融合成為網絡發(fā)展重要趨勢。SDN實現(xiàn)網絡鏈路資源的動態(tài)、實時調度，來動態(tài)適配上層業(yè)務對網絡資源的需求。NFV實現(xiàn)網元的動態(tài)創(chuàng)建，然后通過業(yè)務編排器實現(xiàn)業(yè)務邏輯（業(yè)務鏈），SDN和NFV融合發(fā)展，共同促進網絡技術創(chuàng)新?；赟DN與NFV技術而成的新一代網絡操作系統(tǒng)及云平臺，統(tǒng)一管理和優(yōu)化IP網絡和光網絡的資源提升業(yè)務質量和用戶體驗，提升網絡可靠性，實現(xiàn)網絡資源的高效利用，實現(xiàn)了網絡的融合化。

統(tǒng)一強健的網絡資源管理機制是網絡技術創(chuàng)新的重要方向。當前網絡技術創(chuàng)新中面臨的最核心問題是網絡資源管理機制問題，承載網絡需要通過構建統(tǒng)一健壯的網絡資源管理層，實現(xiàn)對網絡資源的統(tǒng)一架構管理與調度。網絡資源管理層是網絡的“新瘦腰”，是實現(xiàn)網絡開放化、虛擬化、智能化、融合化的基礎，是解決網絡安全、可控、QoS、擴展性等問題的關鍵。

在以網絡資源管理平臺為核心的網絡中，原有的IP協(xié)議主要用于網絡管理而非業(yè)務承載，用戶網絡的路由協(xié)議可以自定義，既可以是IP網絡，也可以是非IP網絡，此時IP網絡是一種定制好的網絡服務，供用戶選用。以網絡資源管理平臺為核心的網絡，將同時提供“大眾服務”和“精英服務”，符合網絡價值的“20/80定律”：即IP虛擬網絡將滿足80%的用戶需求（如普通的互聯(lián)網用戶），只產生少于20%的收益；非IP虛擬網絡（含基于IP的定制化網絡）將滿足20%用戶的需求，但是創(chuàng)造超過80%的網絡收益。

統(tǒng)一強健的網絡資源管理機制涵蓋三個方面的基本要素。一是開放網絡架構。“開放”是產業(yè)鏈成熟的良性發(fā)展的重要標志，開放可以技術創(chuàng)新活力，降低創(chuàng)新成本，優(yōu)化產業(yè)鏈條。類比于傳統(tǒng)機械設備的開放，正是由于零件的標準化和互換性，促進了工業(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)的網絡設備大多是封閉的架構，各廠商獨有設計開發(fā)，具有固化、封閉式、開發(fā)周期長的特點，產業(yè)生態(tài)相對封閉，創(chuàng)新能力不強。而SDN/NFV技術的出現(xiàn)，開啟了網絡開放的浪潮，特別是NFV技術將推動網絡功能接口的標準化和功能重組。開放網絡架構是網絡技術創(chuàng)新的源動力，也是網絡技術創(chuàng)新的長期方向和重要任務。

二是高性能、穩(wěn)定、可擴展的網絡操作系統(tǒng)。這是網絡控制平面創(chuàng)新的重要方向，也是實現(xiàn)網絡虛擬化和軟件定義的基礎。網絡操作系統(tǒng)在控制平面扮演者重要的角色，它通過南向接口實現(xiàn)對網元資源的抽象和管理，北向接口向上層應用提供網絡服務，同時實現(xiàn)業(yè)務編排的功能，根據(jù)不同策略來編排用戶數(shù)據(jù)的轉發(fā)路徑。到2015年中期，網絡操作系統(tǒng)開始產業(yè)聚焦，基本形成了由Linux基金會主持管理的Opendaylight解決方案和以ON.Lab主持管理的ONOS解決方案兩大技術方向，全球知名ICT廠商、電信運營商以及學術研究機構紛紛加入其中。

三是新型轉發(fā)技術。在數(shù)據(jù)轉發(fā)平面有兩個關鍵技術已成為業(yè)界關注的熱點。一是協(xié)議無關的轉發(fā)（POF，Protocol Oblivious Forwarding），這將成為未來網絡虛擬化和網絡可定制的基礎。POF通過對網絡的轉發(fā)行為進行抽象，實現(xiàn)利用高級編程語言對多種轉發(fā)平臺進行靈活的轉發(fā)協(xié)議和轉發(fā)流程定制。另一個是利用Intel DPDK（Data Plane Develop Kit）開發(fā)套件提高軟轉發(fā)的性能。DPDK是一套基于Intel架構的通用處理器的數(shù)據(jù)包處理程序開發(fā)工具和平臺，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)正在積極構建，包括Intel、6WIND、WindRiver、Aricent等公司都是主導機構。

網絡升級演進的重要方向

加快轉變傳統(tǒng)粗放式的資源管理理念和運營模式，以構建開放架構的網絡資源管理平臺為核心，打造高效彈性的網絡資源池化管理和按需調度的能力，支持極度差異化的網絡定制服務。

在網絡技術創(chuàng)新方向，以構建開放網絡架構為核心，加強網絡操作系統(tǒng)和協(xié)議無關轉發(fā)的自主創(chuàng)新。一是研發(fā)開放網絡架構，實現(xiàn)IT虛擬資源和網絡虛擬資源的融合統(tǒng)一管理。控制與轉發(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、內容與網絡的協(xié)調、IP與光的配合等均要求開放大量的內部私有接口，網絡架構將走向全面開放。通過網絡開放架構，可以建設真正面向“差異化服務”的網絡。二是積極支持國內企業(yè)和科研機構積極參與ONOS和OpenDayLight社區(qū)，不斷擴大影響力，為基于ONOS和OpenDayLight開源系統(tǒng)研制自主網絡操作系統(tǒng)創(chuàng)造條件。研發(fā)網絡虛擬化技術與平臺，突破基于可控隊列的流表隔離及虛擬技術、基于無連接方式的跨域虛擬專網技術；研發(fā)網絡功能定制與業(yè)務編排技術與系統(tǒng)，攻克網絡與IT資源的聯(lián)合編排技術、基于模型的網絡功能鏈定義技術；研發(fā)支持隊列級資源切片的NP芯片與設備。

在網絡升級演進方向，基于開放網絡架構重構現(xiàn)網網絡體系，實現(xiàn)從“智能管道”向“開放融合網絡資源平臺”的根本轉變。圍繞電信運營商的網絡轉型，要做好技術標準、測試評估、應用示范等工作，積極推動從芯片、軟件、整機到運行維護的協(xié)調共進，通過網絡基礎設施的轉型升級實現(xiàn)網絡建設、運維理念的轉變。一是構建設備資源抽象與感知功能層，實現(xiàn)各類網絡設備資源的智能感知、資源抽象和統(tǒng)一管理，將“網絡設備云”轉化為“網絡資源云”。二是構建資源融合與彈性分配功能層，實現(xiàn)網絡資源的虛擬化管理和資源的按需分配。三是構建網絡功能定制與業(yè)務編排功能層，根據(jù)用戶需求，綜合利用計算、存儲和網絡資源實現(xiàn)網絡功能的定制和業(yè)務流程的編排和再造。

作者簡介：

曹薊光，就職于中國信息通信研究院技術與標準研究所，任所副總工程師，高級工程師，院信息網絡領域主席。曾從事SDH、MSTP等傳輸技術的研究工作，現(xiàn)主要從事IP、下一代互聯(lián)網（IPv6）、未來網絡等技術研究、通信產業(yè)發(fā)展政策研究等工作。主持和參與了數(shù)十項科技部、發(fā)改委和工信部項目。主導完成二十余項互聯(lián)網相關的通信行業(yè)標準，獲得國家發(fā)明專利5項，發(fā)表論文30余篇，出版專著一本《MSTP技術與應用》，參與校譯《互聯(lián)網治理》。