中國工程院院士鄔賀銓：IPv6成為新一代IT的承載平臺 將與算力網(wǎng)絡(luò)并行發(fā)展

11月2日消息（樂思）以“數(shù)即萬物 智算未來”為主題的2021中國移動(dòng)全球合作伙伴大會(huì)在廣州拉開帷幕。在今天上午的主論壇上，中國工程院院士鄔賀銓發(fā)表了以《IPv6助力打造以算力服務(wù)為中心的網(wǎng)絡(luò)》為主題的演講。

在演講中，他指出：“IPv6新時(shí)期正好與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、人工智能和5G等新一代信息技術(shù)并行發(fā)展，IPv6成為新一代IT的承載平臺，并統(tǒng)一云網(wǎng)邊端的承載，將在云網(wǎng)融合和多云協(xié)同中發(fā)揮重要作用。”

鄔賀銓強(qiáng)調(diào)，與此同時(shí)，算力網(wǎng)絡(luò)對IPv6提出了很多挑戰(zhàn)，IPv6需要在確定性廣域網(wǎng)、變長IP地址，網(wǎng)絡(luò)安全等方面持續(xù)創(chuàng)新，IPv6將與算力網(wǎng)絡(luò)并行發(fā)展。

云業(yè)務(wù)發(fā)展需要一張算力網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年電信運(yùn)營商的云計(jì)算業(yè)務(wù)收入比上年增長85.8%。到2021年前三季度，電信運(yùn)營商的云計(jì)算業(yè)務(wù)收入同期增長了94.8%，增速驚人。

鄔賀銓表示，云業(yè)務(wù)不僅要求通信連接，還要求高可靠、低成本、靈活調(diào)用的算例資源。為了適應(yīng)云業(yè)務(wù)的發(fā)展，需要打造一張算力網(wǎng)絡(luò)。

為了實(shí)現(xiàn)對泛在的計(jì)算和服務(wù)的感知、互聯(lián)和協(xié)同調(diào)度，算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系從邏輯功能上可劃分為算力服務(wù)層、算力平臺層、算力資源層、算力路由層和網(wǎng)絡(luò)資源層五大功能模塊?；诰W(wǎng)絡(luò)無處不在的算力資源，算力平臺層完成對算力資源的抽象、建模、控制和管理，并通過算力通告模塊通知到算力路由層，由算力路由層綜合考慮用戶需求、網(wǎng)絡(luò)資源狀況和計(jì)算資源狀況，將服務(wù)應(yīng)用調(diào)度到合適的節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)資源利用率最優(yōu)并保證極致的用戶體驗(yàn)。

據(jù)介紹，算力網(wǎng)絡(luò)中包含著眾多的技術(shù)，包括時(shí)延敏感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、確定性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，以及計(jì)算優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)、電信可信區(qū)塊鏈、IPv6和基于IPv6的分段選路SRv6等等。

IPv6統(tǒng)一云網(wǎng)邊端的承載

在鄔賀銓看來，其中IPv6和基于IPv6的分段選路SRv6技術(shù)舉足輕重。APN6是基于IPv6的應(yīng)用感知，傳統(tǒng)的IP報(bào)頭僅含源和目的地址等選路用基本信息，網(wǎng)絡(luò)無法識別該IP包承載的業(yè)務(wù)類型和服務(wù)等級（SLA）要求，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃通常采用輕載方式（30-40%），資源利用率低，對應(yīng)用無感的網(wǎng)絡(luò)管道使得運(yùn)營商難以提供差異化服務(wù)和精細(xì)化管理。

而進(jìn)一步開發(fā)IPv6幀擴(kuò)展報(bào)頭包含更多的應(yīng)用信息，該信息經(jīng)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)面?zhèn)鬟f，可被沿途節(jié)點(diǎn)處理，降低控制器間交互影響。未來可以利用IPv6擴(kuò)展報(bào)頭嵌入所承載的數(shù)據(jù)屬性，支撐對跨境數(shù)據(jù)流通的管理。

從IPv6的隨流監(jiān)測的角度來看，傳統(tǒng)的監(jiān)測方式采用發(fā)送模擬監(jiān)測報(bào)文的間接測試方式，不能保證模擬報(bào)文與真是業(yè)務(wù)路徑一致，業(yè)務(wù)丟包監(jiān)測精度只能達(dá)到10-3。隨流監(jiān)測技術(shù)無需外掛探針，將OAM攜帶在用戶報(bào)文中。處理節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文中的OAM指令信息，收集數(shù)據(jù)并護(hù)理。

SRv6支持跨網(wǎng)智能開通與運(yùn)維

而SRv6可提供網(wǎng)絡(luò)切片支持特定的VPN服務(wù)。SRv6利用IPv6擴(kuò)展頭SRH，壓入顯式路由，通過路徑中節(jié)點(diǎn)不斷更新目的地址完成逐跳轉(zhuǎn)發(fā)。SRv6 Policy具有Color屬性，控制器對不同客戶，業(yè)務(wù)流做染色，標(biāo)記不同應(yīng)用的服務(wù)等級要求。頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)控制器下發(fā)的業(yè)務(wù)策略，匹配業(yè)務(wù)流染色，完成符合業(yè)務(wù)SLA的網(wǎng)絡(luò)路徑規(guī)劃，支持確定性服務(wù)。

目前來看，SRv6報(bào)頭開銷太大。主要是因?yàn)榛净貍髁髁啃璐┰匠怯蚓W(wǎng)和骨干網(wǎng)，端到端SR隧道可達(dá)8跳或更多，而每一跳對應(yīng)的SID長度128比特，8層SID產(chǎn)生128Bytes長度的SRH，而凈荷平均僅256 Bytes，效率低，時(shí)延大。8層SRv6 SID的長度相當(dāng)于32層MPLS標(biāo)簽深度，超出現(xiàn)網(wǎng)芯處理能力。SRv6域內(nèi)IPv6通常分配相同的Prefix，而且運(yùn)營商承載網(wǎng)路由器數(shù)一般不超過1000，表征節(jié)點(diǎn)數(shù)與鄰接標(biāo)簽數(shù)有限，SRv6報(bào)頭具有壓縮可能。

據(jù)悉，我國企業(yè)在IETF牽頭提出了G-SRv6方案。采用壓縮冗余前綴，二維指針定位等創(chuàng)新技術(shù)，SRH列表中可以同時(shí)包含編碼128位SID和壓縮G-SID，通過控制面指示壓縮G-SID，G- SRv6可與SRv6完整SID混編場景協(xié)同工作。無須修改現(xiàn)有地址規(guī)劃和路由規(guī)劃，現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備可軟件升級支持，繼承SRv6網(wǎng)絡(luò)編程能力。

對于政企網(wǎng)外聯(lián)的需要，可根據(jù)應(yīng)用類型既可提供低時(shí)延專線產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)切片，也可提供是時(shí)延不敏感的大帶寬通過。還可基于應(yīng)用信息與云的位置選擇對應(yīng)的WAN和滿足上云需求的路徑。可基于應(yīng)用信息中的信息安全表示，將數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)至本地云和公有云，保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不出企業(yè)?？砂葱杼峁┰鲋捣?wù)，對互聯(lián)網(wǎng)流量需經(jīng)有防火墻和入侵檢測的路徑，對視頻會(huì)議流量需經(jīng)廣域網(wǎng)加速等。

鄔賀銓補(bǔ)充說，SRv6支持跨網(wǎng)智能開通與運(yùn)維，意圖引擎就是將將商業(yè)意圖翻譯成網(wǎng)絡(luò)語言，模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃。分析引擎通過實(shí)時(shí)遙測，采集分析用戶的流量與性能數(shù)據(jù)。執(zhí)行引擎，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃變稱具體的網(wǎng)絡(luò)命令，通過標(biāo)準(zhǔn)的接口讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動(dòng)化執(zhí)行。智能引擎，在分析引擎的基礎(chǔ)上，通過AI和不斷升級的經(jīng)驗(yàn)庫，給出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測和處理建議，或直接反饋給意圖引擎，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)優(yōu)化。

鄔賀銓表示，未來的算力網(wǎng)絡(luò)，面對的客戶需求眾多，往往要給這些客戶針對性的服務(wù)，這樣可將意圖引擎開放給客戶，客戶無需知道運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)具體部署像用云一樣編程切片信道，跨多個(gè)網(wǎng)絡(luò)就像一個(gè)網(wǎng)一樣，線上定單，上百個(gè)參數(shù)，天級開通，同意運(yùn)維，租戶SLA可視。

他強(qiáng)調(diào)，面對云網(wǎng)融合時(shí)代，并且是多云協(xié)同的時(shí)代，如果沒有任何協(xié)同措施，即使是多云，效果也將欠佳。因此，網(wǎng)絡(luò)不僅要快速建立滿足客戶帶寬和時(shí)延要求的通信連接，還要為客戶低成本高可靠高安全使用算力服務(wù)提供靈活的調(diào)度能力，需要優(yōu)化云網(wǎng)邊端的協(xié)同，從現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向以算例服務(wù)為中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)，真正實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)融合。

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