人工智能助力未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展課件

1、人工智能助力未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提 綱 第二部分 人工智能給未來(lái)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)新的機(jī)遇 第一部分 未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn) 第三部分 展望 2網(wǎng)絡(luò)功能：科研型消費(fèi)型生產(chǎn)型第一代互聯(lián)網(wǎng)軍事與科研阿帕網(wǎng)第二代互聯(lián)網(wǎng)萬(wàn)維網(wǎng)電子商務(wù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合4K/8K/VR/AR工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)/車(chē)聯(lián)網(wǎng)人工智能/智能推理未來(lái)網(wǎng)絡(luò)（第三代互聯(lián)網(wǎng)）可擴(kuò)展性安全性移動(dòng)性互聯(lián)網(wǎng)面臨的主要問(wèn)題19691989199020092010可控可管互聯(lián)網(wǎng)面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇20301G2G3G4GGSM, cdmaOne(IS-95)WCDMA, TD-SCDMA, CDMA2000LTE/LTE-Advanced, 802.16m1

2、980s 1990s 2010s 2000s AMPS, TACS5G2020s IMT202034挑戰(zhàn)14K/8K、AR/VR、全息等新業(yè)務(wù)需求不斷涌現(xiàn)AR/VR全息投影舉例：4K/8K、AR/VR、3D全息等新需求對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的新挑戰(zhàn)Bandwidth Computations for different video formats 5目標(biāo)：更高速率、更低時(shí)延ETSI White Paper: Next Generation Protocols Market Drivers and Key Scenarios , 2016.5中國(guó)：互聯(lián)網(wǎng)+、中國(guó)制造2025美國(guó)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)德國(guó)：工業(yè)4.0英

3、國(guó)：英國(guó)制造2050日本：機(jī)器人新戰(zhàn)略挑戰(zhàn)2互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合全球發(fā)達(dá)國(guó)家“重金融、輕工業(yè)”的思維開(kāi)始扭轉(zhuǎn)，紛紛制定國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)融合，搶占發(fā)展制高點(diǎn)。2016年6月，麥肯錫咨詢(xún)公司預(yù)測(cè)到2030年，中國(guó)對(duì)生產(chǎn)率提升可以使經(jīng)濟(jì)規(guī)模比目前增加5.6萬(wàn)億美元。6控制/調(diào)整工業(yè)生產(chǎn)工廠(chǎng)：產(chǎn)生數(shù)據(jù)云網(wǎng)絡(luò)：分析數(shù)據(jù)形成可視化結(jié)果分享結(jié)果傳輸數(shù)據(jù)控制信令傳輸結(jié)果給互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)：安全可靠：工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸對(duì)安全性要求極高實(shí)時(shí)性：確定性時(shí)延、控制/調(diào)整工業(yè)生產(chǎn)信令需實(shí)時(shí)下達(dá)服務(wù)等級(jí)區(qū)分：付費(fèi)不同的工廠(chǎng)可以得到不同的QoS服務(wù)工業(yè)異構(gòu)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)：多協(xié)議、多接口、多格式、多數(shù)率全球工

4、業(yè)系統(tǒng)與高級(jí)計(jì)算、分析、感應(yīng)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合。通過(guò)智能機(jī)器間的連接并最終將人機(jī)連接，結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析，重構(gòu)全球工業(yè)、激發(fā)生產(chǎn)力。互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合是發(fā)展必然趨勢(shì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新需求7未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的概念內(nèi)涵交換計(jì)算存儲(chǔ)傳輸未來(lái)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)IPV4/IPV6高效融合交換普通公路智能交通高速公路信息內(nèi)容業(yè)務(wù)應(yīng)用未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的核心要義是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)上建設(shè)智能的網(wǎng)絡(luò)高速公路8能源互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)虛擬網(wǎng)絡(luò)（128個(gè)）“普通車(chē)道”“專(zhuān)用車(chē)道”“高速公路”“普通鐵路”“高鐵”“飛機(jī)”未來(lái)網(wǎng)絡(luò)要適應(yīng)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。9未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的愿景：智能、柔性、可定制推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展部署。加快基于IPv

5、6、工業(yè)以太網(wǎng)、泛在無(wú)線(xiàn)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)、5G及工業(yè)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)部署。超前布局未來(lái)網(wǎng)絡(luò)，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、空間互聯(lián)網(wǎng)等新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)兼容發(fā)展。加快構(gòu)建未來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系，加快建立國(guó)家級(jí)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)床，推進(jìn)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)重點(diǎn)突破和測(cè)試驗(yàn)證。“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃布局未來(lái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、技術(shù)體系和安全保障體系。重點(diǎn)突破大數(shù)據(jù)和云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)、自主可控操作系統(tǒng)、高端工業(yè)和大型管理軟件、新興領(lǐng)域人工智能技術(shù)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)納入國(guó)家各類(lèi)戰(zhàn)略規(guī)劃掌握新型計(jì)算、高速互聯(lián)、先進(jìn)存儲(chǔ)、體系化安全保障等核心技術(shù)，全面突破第五代移動(dòng)通信（5G）技術(shù)、核心路由交換技術(shù)、

6、超高速大容量智能光傳輸技術(shù)、“未來(lái)網(wǎng)絡(luò)”核心技術(shù)和體系架構(gòu)，積極推動(dòng)量子計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等發(fā)展10互聯(lián)網(wǎng)面臨安全、擴(kuò)展、能耗等可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)試驗(yàn)驗(yàn)證是網(wǎng)絡(luò)研究、設(shè)備開(kāi)發(fā)、應(yīng)用創(chuàng)新的基本方法體系結(jié)構(gòu)理論創(chuàng)新關(guān)鍵技術(shù)與機(jī)制突破核心設(shè)備與系統(tǒng)研發(fā)大規(guī)模組網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試業(yè)務(wù)創(chuàng)新與驗(yàn)證CENI：全面提升網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新能力，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，保障網(wǎng)絡(luò)空間安全，確保網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)結(jié)合提出新需求與挑戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是互聯(lián)網(wǎng)研究的基本方法。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用需要一個(gè)大規(guī)模、國(guó)家級(jí)的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。未來(lái)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施項(xiàng)目（CENI: China Environment for Netwo

7、rk Innovations)11建設(shè)一個(gè)先進(jìn)的、開(kāi)放的、靈活的、國(guó)際化的、可持續(xù)發(fā)展的大規(guī)模通用試驗(yàn)設(shè)施。滿(mǎn)足“十三五”和“十四五”期間國(guó)家關(guān)于下一代互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)空間安全、天地一體化網(wǎng)絡(luò)等重大科技項(xiàng)目的試驗(yàn)驗(yàn)證需求，獲得一批超前于產(chǎn)業(yè)5-10年的創(chuàng)新成果，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。PVRPVRPVRPVRPVRPVRPVR邊緣網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)WLAN云數(shù)據(jù)中心試驗(yàn)工具與測(cè)量設(shè)施網(wǎng)絡(luò)測(cè)量平臺(tái)流量仿真系統(tǒng)安全攻擊模擬器邊緣網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)WLAN4個(gè)云數(shù)據(jù)中心（南京北京合肥深圳）骨干交換網(wǎng)絡(luò)覆蓋40個(gè)城市40/100G12CENI項(xiàng)目總體建設(shè)目標(biāo)1）為我國(guó)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科研創(chuàng)新提供環(huán)

8、境；2）支撐運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、互聯(lián)網(wǎng)公司面向新型應(yīng)用需求的各類(lèi)創(chuàng)新試驗(yàn)重要研究方向與突破端到端可控的SDN網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)融合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證具有QoS保障的確定性網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證服務(wù)低時(shí)延的端局云/邊緣計(jì)算實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基于SDN/NFV的智能內(nèi)容分發(fā)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證面向未來(lái)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)人工智能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)(IOT)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證13端到端可控的SDN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供智能選路、帶寬隨需調(diào)整、即時(shí)開(kāi)通、全球網(wǎng)絡(luò)接入能力。企業(yè)到企業(yè)（internet或?qū)＞€(xiàn)）企業(yè)到公有云企業(yè)到私有云和托管云公有云到私有云和托管云14網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（CNOS）系統(tǒng)架構(gòu)可擴(kuò)展性：10K+數(shù)量級(jí)的設(shè)備規(guī)模可根據(jù)帶寬、時(shí)延

9、、抖動(dòng)、誤碼選擇不同的路由全局流量的優(yōu)化和動(dòng)態(tài)調(diào)度TE路徑的對(duì)稱(chēng)故障檢測(cè)基于租戶(hù)自動(dòng)選擇隧道網(wǎng)絡(luò)端到端配置一致性檢查和回滾分布式集群擴(kuò)展和多種南北向接口兼容廠(chǎng)商、白盒等主流設(shè)備，支持混合組網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)：15服務(wù)能力：分鐘級(jí)鏈路開(kāi)通、端到端QoS保障持續(xù)整合：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)不僅僅是一套軟件，更是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一調(diào)度和管理平臺(tái)，一個(gè)整合設(shè)備系統(tǒng)和應(yīng)用服務(wù)的生態(tài)體系融合控制、自動(dòng)學(xué)習(xí)：數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，大數(shù)據(jù)與人工智能開(kāi)放互聯(lián)：開(kāi)放API，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)橫向縱向統(tǒng)一管理高效可擴(kuò)展：集中式控制與分布式架構(gòu)深度融合超融合控制統(tǒng)一設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控智能分析網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和排障網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)CNOS16CENI網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(

10、CNOS)系統(tǒng)特點(diǎn)控制平面：Super Controller： 業(yè)務(wù)編排統(tǒng)一資源分配和管理統(tǒng)一業(yè)務(wù)調(diào)度，路徑計(jì)算，流量調(diào)度（TE隧道）異構(gòu)廠(chǎng)商控制器HA和數(shù)據(jù)同步業(yè)務(wù)配置的事務(wù)回放設(shè)備控制器：思科控制器華為控制器設(shè)備配置的下發(fā)和回滾轉(zhuǎn)發(fā)平面：思科ASR9K華為路由器REST APIMPLS VPN + Segment Routing TE + BFD應(yīng)用場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)商級(jí)骨干網(wǎng)絡(luò)17應(yīng)用場(chǎng)景數(shù)據(jù)中心跨域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)控制平面：Terra Edge +TerraCore控制器： 業(yè)務(wù)編排（自動(dòng)化配置和回滾）統(tǒng)一資源分配和管理統(tǒng)一業(yè)務(wù)調(diào)度：路徑計(jì)算，流量調(diào)度，流量?jī)?yōu)化拓?fù)渥詫W(xué)習(xí)設(shè)備發(fā)現(xiàn)和inventory管理

11、智能監(jiān)控（condition，statistics，state，summary）轉(zhuǎn)發(fā)平面：WAN：基于ASR9K路由器 + vPEAccess：CPE+vPEREST API + CLISR-TE + BFD + PBTS18 面向新型業(yè)務(wù)需求的超大規(guī)模無(wú)損數(shù)據(jù)中心PoD 1PoD NAlibabaControllerVendorControllerDSW(DC Switch)PSW(Pod Switch)ASW(Access Switch)POD Scale: 2xPSW, 16xASW, 384xServerSite Scale: 44xPoD, totally 8 DSW, 88xPSW

12、VM Scale: 30 VM per Server, 300K VM per DC REST APINETCONFTo DC Router96*40GE4*40GERegion1Region240GE Link10GE Link GE Link基于Overlay和Underlay分層架構(gòu)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度Overlay層，基于SDN實(shí)現(xiàn)，高效擴(kuò)展、負(fù)載均衡、帶來(lái)的流量?jī)?yōu)化Underlay層,基于三層IP硬件交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VXLAN虛擬機(jī)規(guī)模: 單數(shù)據(jù)中心30萬(wàn)虛機(jī)19提 綱 第二部分 人工智能給未來(lái)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)新的機(jī)遇 第一部分 未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn) 第三部分 展望 20人工智能發(fā)展?fàn)顩r與戰(zhàn)略意義人

13、工智能（AI）是一種具有巨大社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的革新性技術(shù)。人工智能有可能徹底改變我們的生活、工作、學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)和溝通的方式?？茖W(xué)雜志預(yù)測(cè)，到2045年，全球平均會(huì)有50%的勞動(dòng)崗位被人工智能技術(shù)替代，在中國(guó)這個(gè)數(shù)字將達(dá)77%。根據(jù)IResearch的研究，中國(guó)2020年的AI市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到90億元。21未來(lái)網(wǎng)絡(luò)與人工智能：機(jī)遇與挑戰(zhàn)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于人工智能人工智能應(yīng)用于未來(lái)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代雙擎、驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新、推動(dòng)發(fā)展22人工智能應(yīng)用于未來(lái)網(wǎng)絡(luò)：“智能型”網(wǎng)絡(luò)隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大，以及計(jì)算、存儲(chǔ)、路由等網(wǎng)絡(luò)資源的開(kāi)放，充分利用人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)由傻瓜型向智能型轉(zhuǎn)變。Data Driven

14、Networking， Knowledge-Defined Networking“傻瓜型”網(wǎng)絡(luò) “智能型”網(wǎng)絡(luò)23人工智能應(yīng)用于未來(lái)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀2014年，Google，F(xiàn)acebook等公司提出智能數(shù)據(jù)中心，利用人工智能幫助數(shù)據(jù)中心節(jié)能。 2017年，AT&T實(shí)驗(yàn)室提出SDN+AI，借助人工智能技術(shù)管理其ONAP平臺(tái) 歐盟2016年，Horizon 2020 FIRE計(jì)劃開(kāi)始新項(xiàng)目CogNet，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于5G網(wǎng)絡(luò)中 2017年，ETSI標(biāo)準(zhǔn)組織成立ENI（Experiential Network Intelligence）小組2016年，日本KDDI實(shí)驗(yàn)室利用人工智能實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)檢錯(cuò)美國(guó)

15、日本241) 美國(guó)AT&T基于AI的軟件定義網(wǎng)絡(luò)軟件定義網(wǎng)絡(luò) + 人工智能 = 更好的網(wǎng)絡(luò)ECOMP平臺(tái)：2020年前實(shí)現(xiàn)75%以上的設(shè)備虛擬化，并加入人工智能技術(shù)。AIMazin Gilbert:(AT&T LAB VP)對(duì)于消費(fèi)者而言，我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中引入人工智能的技術(shù)，配合SDN/NFV技術(shù)，在我們下一代網(wǎng)絡(luò)中，可以廣泛地支持無(wú)人機(jī)、汽車(chē)、家用電器和機(jī)器人等。252) 美國(guó)Google優(yōu)化管理數(shù)據(jù)中心(DeepMind)數(shù)據(jù)中心 + DeepMind = 更聰明節(jié)能的IDC幫助Google數(shù)據(jù)中心節(jié)省了40%的能源，將電源使用效率（PUE）提升了15%幾千個(gè)傳感器去收集溫度、電量、耗電率、設(shè)

16、定值等各種數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心管控訓(xùn)練關(guān)注未來(lái)平均PUE的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)把未來(lái)平均PUE定義成建筑物總耗電量與IT總耗電量的比例訓(xùn)練另兩個(gè)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集合，分別用于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中心未來(lái)的溫度和下一小時(shí)壓力開(kāi)啟機(jī)器學(xué)習(xí)建議和關(guān)閉機(jī)器學(xué)習(xí)建議的測(cè)試結(jié)果263) 歐洲Horizon 2020基于AI的5G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化管理CogNet項(xiàng)目：基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化管理CogNet項(xiàng)目旨在解決5G網(wǎng)絡(luò)中的以下挑戰(zhàn)：網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化部署網(wǎng)絡(luò)安全&網(wǎng)絡(luò)彈性網(wǎng)絡(luò)性能下降問(wèn)題能源效率大數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)流量管理274) 美國(guó)MIT基于AI的網(wǎng)絡(luò)攻擊智能監(jiān)測(cè) (AI2)AI2可以檢測(cè)85%的網(wǎng)絡(luò)攻擊，誤報(bào)率降為現(xiàn)有方案的1/5大數(shù)據(jù)行為分析平臺(tái)從安全分析師獲得反饋的機(jī)制異常值檢測(cè)方法的集合監(jiān)督學(xué)習(xí)模塊對(duì)數(shù)據(jù)處理，檢測(cè)異常36 億份日志記錄安全分析師處理、給出反饋分析黑客攻擊模式，預(yù)測(cè)未來(lái)攻擊AI2能不斷地產(chǎn)生新的模型，在數(shù)小時(shí)內(nèi)可以改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)偵查策略28提 綱 第二部分 人工智能給未來(lái)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)新的機(jī)遇 第一部分 未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn) 第三部分 展望 29未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的AI應(yīng)用領(lǐng)域未來(lái)網(wǎng)絡(luò)將可以在不同維度使用AI技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)性能降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本提升不同應(yīng)用、人群的網(wǎng)絡(luò)使用滿(mǎn)意度網(wǎng)絡(luò)大腦、智慧決策網(wǎng)絡(luò)測(cè)量、流量預(yù)測(cè)物理拓?fù)?、組網(wǎng)設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)路由、協(xié)議優(yōu)化30挑戰(zhàn)：指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)量、有限的