云网融合向算网一体技术演进 (2021)

云网融合向算网一体技术

演进 (2021)

本文参考《云网融合向算网一体技术演进白皮书（2021）》，白皮

书内容覆盖中国联通云网融合发展历程、云网融合发展新趋势与新挑

战、云网融合、关键能力与应用实践，以及未来发展展望。

下载链接：云网融合向算网一体技术演进白皮书（2021）

为满足现场级业务的计算需求，计算能力进一步下沉，出现了以

移动设备和 IoT 设备为主的端侧计算。

在未来计算需求持续增加的情况下，虽然“网络化”的计算有效

补充了单设备无法满足的大部分算力需求后，仍然有部分计算任务受

不同类型网络带宽及时延限制，因此未来形成“云、边、端”多级计

算部署方案是必然趋势，即云侧负责大体量复杂的计算；边缘侧负责

简单的计算和执行；终端侧负责感知交互的泛在计算模式。由此判断，

新的 ICT 格局将向着泛在联接与泛在计算紧密结合的方向演进。

根据 IDC《Future Scapes 2020》报告，到 2025 年 85%的企业

新建的数字基础设施将部署在云上，当前的比例只有 20%，还有较大

的增长空师德规范 间。超 90%的应用程序将会云化党支部基本情况 ，并且超 80%的应用将会嵌

入 AI。

在线教育、家庭办公、远程医疗、城市治理等将改变了整个社会

的生活方式。企业业务从以前的线下为主，变成现在的线上线下业务

深度融合；从以前动辄几个月甚至以年计的新系统、新应用上线周期

到现在以周甚至以天为周期的更新迭代，业务和应用需求发生了翻天

覆地的变化。在这种变化的情况下，云和网需要适应应用服务的发展，

提供快速敏捷的业务服务。未来的应用不仅能够在企业本地数据中心

运行，而且还需要能够跨多个私有云和公有云提供应用服务，部署位

置也需依据业务 SLA 诉求，靠近用户灵活部署。

运营商网络加速向云化演进，5G 核心网功能基本 100%云化，固

网 CPE、BRAS、网管正逐步推进云化试点与部署，电信云中承载的业

务包括 vIMS、vEPC、vMSE、vPCRF、 vBRAS、vCPE、vFW 等多种网络

功能。电信云业务与私有云业务不同，电信云的 VNF 作为网络设施，

对承载网络和云资源的可靠性要求更高。电信云本质上是把原来的专

用设备采用“服务器+存储+数据中心网络”来实现，传统网元需要和

网络其他设备建立连接关系，云化之后部署在数据中心中，其连接属

性没有变化，需要数据中心网络能够与广域网络进行更加深度融合。

随时、随地、随需接入多云：疫情加速了企业上云的步伐，85%

以上的应用会承载在云中，未来企业和个人都会与多云进行连接。云

应用会根据业务处理的时延、带宽及体验需求，跨公有云、私有云、

边缘云等地部署，网络需要具备有广覆盖以及敏捷接入能力，随时、

随地、随需将用户接入多云，满足客户按需快速获取内容的诉求。

连接随动：连接随动包含两层意思，第一层是快速开通，云网协

同，云网业务同开同停；第二层是带宽随动，能够基于云的弹性，花

销等因素，自动伸缩调整带宽。如：医院定时上传 PACS 的数据，运

营商晚上带宽较为空闲，造价便宜，医院可以选择晚上定时上传数据。

一致体验和统一管控：云网业务的路径可能经过智能城域网、骨

干网等多张网络，云网应该能够提供一致性的体验，保证端到端 SLA，

同时不同的网络和云应具备2019年是什么生肖 统一的管理功能，提供统一的业务视图。

确定性体验成为刚需：企业数字化转型，业务上云分蓝带厨艺学校 为互联网应

用上云、信息系统上云、核心系统上云三个阶段，网络需求差异性显

著。互联网应用上云追求高性价比，要求敏捷上云，快速开通；核心

系统上云要求网络稳定可靠，确定性时延和高安全；信息系统上云要

求大带宽和确定性时延，例如 VR 课堂要求带宽>50Mbps/学生，时延

<20ms；核心系统上云需要低时延，例如某电网差动保护业务要求承

载网确保时延<2ms。面对不同的业务诉求，网络应能够基于业务的带

宽、时延等不同的 SLA 诉求，提供多个分片并做到按需灵活调整，

实现一网承载千行百业。

云网融合本质是 CT、IT、DT 产业的深度融合，而 2B 市场和产

业数字化已成为 DICT 行业的新蓝海，云网融合成为运营商面向 2B

市场的主要服务形式。云网融合发展应充分理解新的业态，新的需求，

以需求驱动云网融合发展。

中国联通云网融合将从 1.0 阶段迈向 2.0阶段。云网融合 1.0

阶段主要体现为云网协同，云计算和网络服务一体化提供，网络服务

于中心云，但云与网相对独立。随着 5G、MEC 和 AI 的发展，算力

已经无处不在，网络需要为云、边、端算力的高效协同提供更加智能

的服务，计算与网络将深度融合，迈向云网融合 2.0，即算网一体的

新阶段爱很奇怪 。

算网一体是在继承云网融合1.0工作基础上，根据“应用部署匹

配计算，网络转发感知计算，芯片能力增强计算”的要求，在云、网、

芯三个层面实现 SDN和云的深度协同，服务算力网络时代各种新业

态。

在未来算网一体架构和组网中，需要提供六大融合能力，包括运

营融合，管控融合，数据融合，资源融合，网络融合，协议融合等，

具体分析如下。

运营融合：提供云、算、网、安一体的融合运营平台，为客户提

供一键式电商化服务，客户可以订购云、算力、网络、安全等各种服

务，并可以实时了解服务提供进度，服务提供质量等各项内容；

管控融合：云、算、网、安协同编排，通过云、算力、网络、安

全等提供服务化 API 接口，将所有服务快速集成、统一编排、统一

运维，提供融合的、智能化的管控体系；

数据融合：云网中各种采集数据、配置数据、安全数据、日志数

据等集中在数据池中，形成数据中台，充分发挥 AI 能力，基于大数

据学习和分析，提供安全、运维等多种智能服务，构建整个云网架构

的智慧大脑；

算力融合：提供算力管理、算力计算、算力交易以及算力可视等

能力，通过算力分配算法、区块链等技术实现泛在算力的灵活应用和

交易，满足未来各种业务的离别诗词 算力诉求，将算力相关能力组件嵌入到整

体框架中；

网络融合：集成云、网、边、端，形成空天地海一体化融合通信；

协议融合：端到端 IPv6+协议融合，围绕 SRv6，BIER6，APN6 等

I小学生绕口令 Pv6+协议，实现云、网、边、端的协议融合，同时端到端控制协议

简化，转发协议简化，向以 SRv6 为代表的 IPv6+协议演进。

全面优化配置云资源，利用中国联通集团战略级 IDC 资源及各

省分 IDC 资源，打造区别于国内云商、国际云商的差异化资源，提

升布局与性能方面的优 势，增强网络竞争优势。

打造智慧云网平台，对外统一客户入口，提供服务目录，对内实

现网络的智能化，包括拓扑服务、联接服务等。整个云网服务平台包

括意图驱动的业务层、模型驱动的逻辑层、资源灵活适配层，支持云

网一体化自动开通，CPE 硬装即开通，分钟级实现云网自动开通，全

流程可视。利用云网一体的敏捷性、灵活性和快速响应能力不断提升

和优化客户体验。

中国联通云网融合的最终目标是演变成算网一体，网络感知算力，

实现云、网、边、端、业协同，以更加灵活、弹性、可靠的能力为最

终商业服务。

算网一体基于云狮子和老鼠 网融合发展而来，并不能一蹴而就，需要分步进

行技术攻关，渐进打造核心能力，强化算力建模与管理底层技术研究，

基于泛在算力需求，完善算网承载能力，构建算网服务编排能力。

算力网络是融合计算、存储、传送资源的智能化新型网络，通过

全面引入云原生技术，实现业务逻辑和底层资源的完全解耦。需通过

打造如 Kubernetes 的面向服务的容器编排调度能力，实现服务编排

面向算网资源的能力开放。同时，可结合 OpenStack 的底层基础设

施的资源调度管理能力，对于数据中心内的异构计算资源、存储资源

和网络资源进行有效管理，实现对泛在计算能力的统一纳管和去中心

化的算力交易，构建一个统一的服务平台。

算力是设备/平台处理、运行业务的关键核心能力。在算力网络

中，算力的提供方不再是专有的某个数据中心或集群，而是将云边端

这种泛在的算力通过网络化的方式连接在一起，实现算力的高效共享。

算网服务编排采用通用的OpenStack 和 Kubernetes 结合的方式来

实现对于算力网络的计算、存储、网络等资源进行统一管理，整体通

过 Open Infrastructure 架构来实现 IaaS 和 IPaaS 的资源编排

调度能力。