摘要：我国云计算技术的应用已经逐渐进入爆发期。运营商的数据通信网络作为信息传递的基础，日益受到云计算所带来的流量、流向甚至业务格局变化的巨大影响。特别是支撑通信网络的基础设施和设备逐步云化、虚拟化，更将从根本上带来数据通信网络节点布局、组织架构的重大变化。数据网如何演进以适应这些影响和变化，已成为运营商面临的重要课题。
关键词：云计算；数据网；演进；SDN；
云计算的快速发展对运营商数据网产生了新的需求。深入地分析了云计算对运营商数据网络的影响和数据网承载云化业务应重点考虑的问题。结合网络现状，提出运营商数据网络演进思路及建议。
一、我国云化对数据网络的影响
1.通信云的影响。通信云指的是通信网络系统本身的云化，通常通过现有通信网的NFV化实现。NFV是弹性网络的基础，是通信网络的重要发展方向。通信网NFV以云计算思想为基础，致力于将网络功能软件化，并运行在通用的基础设施资源池上。运营商最重要的可云化网络包括移动网、核心网和数据网。目前通信网云化方案仍未完全明确，未来将会在融合了计算、存储、网络等资源的统一的资源池基础上提供可灵活定义的服务。NFV的架构将以资源池为中心。从资源池的分布看，将采用集中和分布结合的思路。一方面，NFV实现云化资源池的重要目的是实现物理资源的复用，提高使用效能，为此通信云共享资源池的设置应相对集中。另一方面，资源池设置也要考虑业务接入的距离和成本，为此边缘资源池需要相对广泛的分布。我国运营商通常选择多级资源池设置的方式。全国级和省级区域资源池相对集中，容量较大。本地资源池靠近客户，数量多，容量较小。通信云资源池之间的通信将是未来数据网络的重点任务。
2.云计算对互联网业务的影响。运营商的互联网业务是运营商规模最大的数据业务，而云计算的发展对互联网的流量、流向产生了显著的影响。互联网的高速发展，使得我国主要运营商的互联网网络容量持续发展，目前已经形成用户和流量均规模巨大的通信网络。同时互联网业务量仍在以每年30%~50%的增长率高速增长。随着云计算的发展，互联网流量呈现出向数据中心集中的明显趋势。其中，长途流量向大型云基地所在的数据中心集中，本地流量向CDN所在的本地数据中心集中。主流的大型互联网公司均采用云化架构提供服务，并建立了自己的大型云化数据中心。而中小型运营商逐渐选择通过公有云提供服务，从而使长尾流量逐步聚集到公有云数据中心。随着今后几年我国企业上云步伐的加速，我国互联网长途流量将进一步向大型IDC集中。而在本地互联网流量中占比最大的将是以视频、VR为代表的高流量、质量敏感的业务，这类业务将越来越多的由CDN所承载。未来，CDN设备在满足业务需求的基础上，将逐步实现云化，纳入采用通用设备的运营商本地资源池，集约部署。
3.云计算对数据专线业务的影响。数据专线是运营商另一项主要的数据业务。云计算业务的发展必然伴随着对数据网络需求的发展，数据专线业务在云计算发展的影响下也呈现出较大的变化，并成为运营商进入云生态的新机遇。传统的数据专线主要形式是通过MPLS VPN为用户提供可靠的专有连接通道，其场景主要是企业用户在其分支机构之间组建专用数据网络。随着企业IT系统的云化，企业的IT基础设施纷纷进入公有云或自建的私有云资源池。对数据专线的应用产生了新的连接需求，包括：企业机构到公有云、企业机构到私有云、企业私有云到公有云、企业私有云之间等连接需求。这些需求的共同特点是要解决涉及云资源池的数据通信连接，我们可以将其称为云连接。在目前云计算空前增长的背景下，云连接拥有广阔的市场空间，传统的数据专线需求将向云连接形式转移，并将成为运营商数据专线的主要形式。主流运营商纷纷将云连接定为其进入云生态的关键业务和新机遇，成为经营重点。云连接具有不同于传统数据专线的技术要求。除了传统数据专线需要具备的可靠性、专用隔离等以外，还需要符合云计算的需求特点。这些特点主要包括：（1）自动开通——满足云计算业务线上下单，自动开通的要求。（2）弹性计费——符合云计算随业务负载灵活弹性伸缩的特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（3）差异保障——具备多种业务质量和保障等级，满足差异化需求。（4）开放接口——支持云平台通过API调用动态使用连接资源。通过改造现有数据网络，提供满足上述特性的云连接能力，可以使网络与云计算紧密衔接，连接企业和公有云、私有云，并支持混合云和更广泛的云计算服务形式，形成新的云网协同生态。
二、云化重点的总结和分析
1.DC组网：以DC为中心，支持分布广泛的DC互联。不论是公有云还是通信云，都是以数据中心内的资源池作为业务基础，数据中心的重要性不言而喻。用户与数据中心之间以及数据中心相互之间的通信将是未来数据网的主要需求。网络需要满足DC的广泛分布，大型的公有云基地将相对集中，通信云边缘DC将分布到基站或家庭小区附近。
2.云化弹性：网络SDN化，支持自动开通和弹性扩展。为了匹配云计算弹性资源调度的特性，数据网络需要支持连接的自动开通和弹性的调整容量。网络SDN化，可以满足这一要求，通过网络业务的软件化和设备配置的自动下发，匹配云业务的自动、弹性需求。
3.融合管理：采用统一的通信调度接口和NFV管理系统对接。通信网NFV本身将涉及大量跨资源池之间的业务交互，包括不同业务协同以及同一业务转发面和控制面分离后的调度。这些协同和调度需要通信网络具备标准化的转发行为，并为NFV的管理系统提供统一的通信调度接口API。
4.灵活连接：支持灵活跨域连接，提供全网一致的差异化服务特性。NFV本地资源池部署广泛，资源池之间大量的负载平衡需求对本地数据网络的灵活调度提出要求。同时，本地资源池不可避免地与全国集中的骨干资源池以及公有云基地有跨域连接的需求，对全网协同的管理能力提出要求。而不同的业务种类需要不同的业务保障等级，也要求全网一致的端到端差异化服务能力。
三、数据网络演进思路
1.综合承载DC间连接。逐步整合现有网络，建设云承载网，用以综合承载DC资源池间通信连接。运营商NFV一般按区域、本地、边缘三级设置DC资源池，从区域覆盖上，云承载网可以采用本地云承载网和骨干云承载网两级组网。本地云承载网承载本地DC到边缘DC的连接，综合承载本地互联网流量、混合云、通信云流量。本地互联网流量主要包括到本地DC中vBAS、CDN的流量。混合云流量主要包括从边缘DC到公有云DC的流量（大部分将是跨域流量）。通信云流量主要包括边缘DC和本地DC中通信云网元之间的流量。骨干云承载网承载终结到区域DC、公有云DC的连接，包括混合云和通信云流量的城际部分。
2.部署广域网SDN。通过部署广域网SDN，实现在全网支持业务灵活调度和配置自动下发，支持全国DC间端到端连接调度，支持本地DC间流量快速疏导。提供统一的API接口，支持全国NFV管理系统的协同控制。骨干网和城域网SDN控制器可分级部署，通过支持相互API调用，实现业务的跨域协同。
3.解决灵活连接调度。未来应采用SR等面向SDN的连接技术，解决网络连接的灵活调度问题。本地云承载网需重点解决本地DC之间流量调度的需求。同时，也需解决骨干云承载网和本地云承载网之间的跨域连接的调度。
4.网络弹性扩展。优化网络架构，结合DC布局选择便于扩展的组织结构；采用模块化设计，支持网络容量快速灵活调整。同时结合SDN支持流量的负载均衡和网络资源的合理分配，保障网络整体支持弹性快速扩展。
总之，随着云化进程的不断深入，未来运营商数据网络向融合、智能的方向发展将是必然趋势。
参考文献：
［1］张兴伟，浅谈云化背景下运营商数据网演进思路探讨.2017.
［2］余萍.云化背景下运营商数据网演进思路研究.2017.
论文作者:李晓平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/5
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