新业务模式下运营商网络演进思路

文静（中国移动通信集团政企客户分公司，北京 100053）



专家视点

新业务模式下运营商网络演进思路

文静
（中国移动通信集团政企客户分公司，北京 100053）

移动互联网、互联网+、云计算等产业的发展，对运营商网络带来很大冲击。运营商传统网络难以应对新业务变革带来的需求挑战。对此，提出新业务模式下运营商网络演进思路。

NFV；SDN；网络即服务

文 静 高级工程师，现任中国移动通信集团公司政企客户分公司云计算中心总经理，资深电信行业专家，从事电信行业工作20年，主要研究方向为云计算、IDC、IT互联网。多次荣获中国移动科技进步奖、管理创新奖、服务创新奖等。发表论文多篇。

1 背景

例1：截至2015年12月，中国手机网民规模达 6.2亿，较2014年底增加6 303万人。网民中使用手机上网人群占比由2014年的85.8%提升至90.1%。

例2：2015年，中国企业计算机使用比例、互联网使用比例、固定宽带接入比例相比2014年分别上升了4.8个、10.3个和8.9个百分点。

从以上两组数据（出自《中国互联网络发展状况统计报告》）可以看出，移动互联网、企业“互联网+”发展的迅速势态。那么随着移动互联网、互联网+、云计算产业的迅速发展，运营商网络的规模和流量快速增长，流向模型发生了重大变化，以上种种对运营商传统网络产生了巨大的挑战。

2 业务变革带来的网络挑战

当前移动互联网、互联网+、云计算的发展究竟对我们的网络带来哪些影响和挑战呢？用4个字进行概括分别是“量、向、质、智”。

第一个“量”是指数据流量的快速增长。家庭宽带从2/4/8/20/50/100 Mbit/s，手机接入从2G/3G的64 k/2 Mbit/s到现在4G网络的300 Mbit/s，用户规模的增长加上用户接入带宽的不断增加，智能终端及各种APP应用的使用，带来互联网流量爆发式增长，对运营商网络的承载能力提出了巨大的挑战。主要体现在投资与产出的剪刀差在扩大，迫使我们亟需改进网络架构，实现低成本运营；骨干网整体利用率较低，却存在局部链路拥塞问题，需要在网络侧提供智能、简捷的流量优化技术。移动用户3G/4G月流量增长示意图如图1所示。

图1　移动用户3G/4G月流量增长示意图

第二个“向”是流向模型的变化。传统的互联网流量是用户到数据中心的，以及用户之间的（我们称之为南北向流量），随着云计算业务的发展，云资源池之间形成大量的数据交互（东西向流量）。运营商传统的南北向设计网络，不适合不断增长的大量东西向流量承载。

思科公司发布的思科全球云端指数预测全球云端流量成长速度比全球数据中心整体流量成长快。在2013年，云端的流量（即东西向流量）占数据中心总流量为54%；至2018年，云端流量将持续成长，占数据中心总流量的76%。

第三个“质”是对网络质量要求提升。云资源池间的东西向通信涉及企业级部署的应用、支撑、业务系统、灾备等，网络质量将直接影响到企业的业务收入、更甚是品牌信誉，这些都是不可估量的损失。相对于南北向流量承载的普通用户业务，东西向流量对网络质量的要求更高。

第四个“智”是网络智能化需求。云计算业务的用户，需要业务自助开通。网络管理者，需要网络可见、可控，需要网络具备自动选路、调优。这些都对网络提出了智能化需求。

3 运营商骨干网络演进思路

运营商网络以服务客户业务为目的，终端移动化、业务云化、网络宽带化等，带来的量、向、质、智的网络需求，运营商的网络也需要随之演进与变革，通过新架构、新技术的引入，由“业务被动适应网络”向“网络主动、快速、灵活适应业务应用”转变。

4 顶层网络架构设计

面对业务变革带来的网络需求，未来的运营商网络服务不仅提供端到端的连接功能，而是提供宽带和泛在的网络连接、智能化的运营及网络即服务（即一站式“网络+云资源+平台”服务）。整体网络架构设计如图2所示。

图2　顶层网络架构设计

应用层：对接用户应用，实现用户最终操作管理。

控制层：承上启下，承接上层的指令信息，对下层进行集中化控制。可分为业务控制、网络控制、资源控制，实现对全网业务层面、网络层面、资源层面的集中化控制管理。

资源层：为运营商的基础资源，分为用户接入网、数据承载平面、云化资源池。由用户接入网实现客户的业务接入，其基础能力包括超无线接入网和家庭宽带；数据承载平面包括传输平面、IP网平面共同构成，实现业务的网络承载。云化资源池作为内容源及云计算资源，向客户业务提供内容资源及云端业务系统。

4.1 泛在超宽的用户接入网

宽带接入网是网络演进发展的基础，3G/4G移动宽带接入的发展极大的促进了宽带的泛在化，无处不在的泛在接入也促进了云服务的快速发展。更高速度、更大容量、更广覆盖一直是移动接入的不断追求。同时光纤到户的家庭宽带、WLAN弥补了移动接入的不足，形成移动接入的广覆盖、灵活性与光纤接入的高带宽、高可靠的有机结合，最终实现移动接入、家庭宽带、WLAN接入的高效协同。

4.2 网络即服务的数据承载平面

移动互联网、互联网+、云计算等新型业务对网络需求的突发性、不可控性强，相对于传统的互联网访问，新型业务对网络的性能要求更高，而作为运营商，网络上承载业务的不确定性更导致了网络流量的多变需求。针对这些业务需求，引出了弹性网络需求的概念。类同于云计算的资源即服务，网络资源虚拟化是建设弹性网络的关键，基于网络资源虚拟化，可以在软件灵活控制下进行网络能力调配。实现网络即服务的弹性网络有3个方面，一是网络资源的弹性配置，实现资源利用最大化，需要从光传输、IP层面均可实现资源的按需配置；二是网络管理的智能化，减少人工配置的响应时间，提高管理效率，提升网络可靠性；三是网络快速构建，在标准化硬件+软件控制，实现网络能力的快速扩容、搭建，满足业务对网络的需求。

4.3 云+网络的高效化资源池

未来的云数据中心是云计算资源的载体，更是互联网所有内容源的载体，通过高速、高效、直连的网络将分散的云计算、内容资源进行网络连结，形全一体化的计算、内容资源池，实现云化应用与网络服务的协同，满足用户端到端的最优体验。

注：以上仅为从概念及功能需求进行的整体架构设想，不作为实际建设参考。

5 SDN/NFV技术应用

传统的网络与业务是紧耦合的，更多考虑稳定性和安全性，专业化网元和接口众多，整体网络设计复杂。设备、网络和业务在设计和建设时已经紧紧捆绑在一起，缺乏灵活的应变和调整能力，导致升级困难和迭代周期长。随着网络规模的不断扩大，网络的建设与管理变的越来越“重”，难以应对业务的变革。SDN/NFV新技术的出现，对网络技术的变革拓展了方向。NFV和SDN技术是CT与IT深度融合，成为网络未来能满足移动互联网时期市场和业务快速上线、频繁迭代、定制化的必须选择，也成为实现网络建设低成本、高效运营的主要策略之一。

NFV这项技术将传统网络硬件功能改由软件实现，硬件部分统一化、标准化，通过NFV技术，运营商摆脱了多样的硬件设备、各类复杂的专用端口、复杂的业务和服务开通流程，专有、多样、非统一的网络能力被统一标准化了。

来自全球主流运营商和厂家的86%的受访者认为容量的弹性伸缩是NFV最大的驱动力，其次是业务软件化带来的新业务上线快和硬件通用化。

SDN提出了采用软件定义网络的思路，具有转发和控制分离、控制逻辑集中、网络虚拟化、网络能力开放化等特点。

通过这两种技术的结合，数据平面的控制被从专有设备上提取出来，并且标准化，使得网络和应用的革新无需网络设备硬件升级。业务开通的速度、可靠性、灵活性得到了极大的提升。NFV/SDN功能示意如图3所示。

图3　NFV/SDN功能示意

6 总结

网络是运营商最核心的资源，面对业务变革带来的挑战，运营商的传统网络越来越显现其弊端。新架构的设计、SDN/NFV技术的引入、网络和IT深度融合、一体云+网络等，是未来网络发展方向。也许在不远的将来，我们的网络将展现出新的形态：泛在宽带接入网+网络即服务的数据承载平面+云网一体化资源池+分层分域的集中控制。

［1］ 陈志峰， 王洁萍， 李海波. 云计算数据中心参考架构及标准研究［J］. 信息技术与标准化，2013，05（39）

［2］ 王征， 林叶锋， 傅永斌. 云数据中心新型网络架构应用和实现［J］. 邮电设计技术， 2013，02（170.

［3］ 朱明明， 夏寅贲， 徐小飞. 基于SDN的数据中心网络研究［J］.邮电设计技术， 2014，03（23）.

［4］ 陈琳， 吴强. 基于SDN技术构建数据中心虚拟网络［J］. 互联网天地， 2013，01（40）.

［5］ 席小霞. 提升运营商互联网访问质量的思路探讨［J］. 电信工程技术与标准化， 2014，04（11）.

Study of the operators' network evolution under the new business model

WEN Jing
（China Mobile Communications Corporation Government and Enterprise Service Company， Beijing 100053， China）

The development of mobile Internet， Internet + and cloud computing is increasingly to impact the operators' network. The traditional operators' network is diffi cult to meet challenges of the new business marketing. In this regard， the purpose of this paper is to propose ideas of operators’ network evolution under the new business model.

NFV； SDN； network as a service

TN915

A

1008-5599（2016）06-0001-04

2016-05-18