面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū) 2024

面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)勢(shì)，為云網(wǎng)融合的建設(shè)提供了原創(chuàng)性的研究思路與技術(shù)儲(chǔ)備。面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū) 2 2 3 4 4 5 7 7 7 8 8 8 面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)1務(wù)形態(tài)、商業(yè)模式、服務(wù)模式等多個(gè)層面開(kāi)展了突破性面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)21）云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，其核心能力從初期的互聯(lián)互通發(fā)展為靈活可2）異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源，其核心能力從初期的統(tǒng)一納管發(fā)展為需求導(dǎo)AI大模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)等）和算力資源（主要面向AI的訓(xùn)練業(yè)務(wù)，如GPU、TPU）等多源異構(gòu)的豐富資源體系，通過(guò)向邊緣的不實(shí)現(xiàn)資源的整體調(diào)度、統(tǒng)一協(xié)作，向用戶提供高性能3）云網(wǎng)操作系統(tǒng)，其核心能力從初期的網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)發(fā)展為貫新型云網(wǎng)融合方案為異構(gòu)算力資源的協(xié)同管控與調(diào)度提供了新面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)3圖1-1算網(wǎng)資源一體化服務(wù)示意穩(wěn)定的承載能力支撐。新型云網(wǎng)融合方案，通過(guò)將多種網(wǎng)絡(luò)模式(如面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)4據(jù)處理任務(wù)中具備卓越的性能。通過(guò)由基于DPU的核心設(shè)備新型云網(wǎng)融合方案中的云網(wǎng)操作系統(tǒng)可以為行業(yè)通用的業(yè)務(wù)和資源管理組件等功能模型，可以實(shí)現(xiàn)面向海量異構(gòu)資源的即插即用，面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)51）網(wǎng)絡(luò)高性能：指支撐云業(yè)務(wù)的性能保障，包括網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)丟包率等指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)的性能將直接影響著用戶的務(wù)持續(xù)提供可靠連接服務(wù)的能力強(qiáng)，通過(guò)SLA保障、差異化保障的3）組網(wǎng)高智能：全面提升網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化運(yùn)行、智能化維護(hù)，具l故障快速修復(fù)和流量自動(dòng)規(guī)劃：網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)能夠進(jìn)速定位，并針對(duì)故障原因采取及時(shí)的修復(fù)措施，同時(shí)重新規(guī)4）適配高彈性：網(wǎng)絡(luò)能力服務(wù)的三個(gè)關(guān)鍵特征：一站式開(kāi)通與面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)65）服務(wù)高安全：網(wǎng)絡(luò)為云業(yè)務(wù)提供的安全保障，包括地址與標(biāo)面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)7務(wù)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)。然而，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)IP標(biāo)識(shí)存在語(yǔ)義承載單一的局面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)8大帶寬、高可靠等差異化需求業(yè)務(wù)提供定制化的精確服務(wù)質(zhì)量保障，然而，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系的“細(xì)腰”模型導(dǎo)致應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)僅能通過(guò)單一IP關(guān)聯(lián)進(jìn)行靜態(tài)資源配置，導(dǎo)致業(yè)務(wù)和資源適配松散、多樣化業(yè)務(wù)面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)9面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)智慧融合標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，具備高效傳輸、智能調(diào)度、內(nèi)生安全和可擴(kuò)展性等能力，能夠接入并深度融合傳輸、示由廣義服務(wù)層、映射適配層和融合網(wǎng)絡(luò)層共同構(gòu)成縱向“三層”圖3-1智算融合網(wǎng)絡(luò)理論模型面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)支持IPv4、IPv6等在內(nèi)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通信，滿足用戶對(duì)于各類(lèi)型實(shí)現(xiàn)服務(wù)可控可管以及資源動(dòng)態(tài)按需調(diào)度。面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖4-1智慧融合標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系術(shù)體系。基于現(xiàn)有的IP地址形式建立了多維標(biāo)識(shí)體系，在兼容現(xiàn)有云網(wǎng)深度融合要求網(wǎng)絡(luò)體系能夠識(shí)別和理解算力體系中的多元1）多維屬性的統(tǒng)一表征：為避免異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)空間降低網(wǎng)絡(luò)面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)按照上述設(shè)計(jì)目標(biāo)，多維標(biāo)識(shí)體系架構(gòu)的示意圖如圖4-2所示，圖4-2多維標(biāo)識(shí)體系架構(gòu)多維屬性描述池用于維護(hù)算力體系中的多元服務(wù)語(yǔ)義和狀態(tài)信面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)（Network-interconnectionIdentifier，NID分別用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)用戶身份要素以及網(wǎng)絡(luò)用戶位置要素。UID主要通過(guò)將多維屬性描述池中的各類(lèi)屬性采用一定的映射機(jī)制下沉至網(wǎng)絡(luò)層來(lái)生成，NID主要法，完成對(duì)傳統(tǒng)IP等網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)的兼容以及多類(lèi)型服務(wù)標(biāo)識(shí)在網(wǎng)絡(luò)空多維統(tǒng)一用戶標(biāo)識(shí)UID基于IPv6地址空間開(kāi)展設(shè)計(jì)，如圖4-3中，多維標(biāo)識(shí)前綴字段用于表明攜帶該IPv6地址為目的地址的數(shù)據(jù)Identifier，SUIDDUID用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中通信設(shè)備的身份，通常用面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖4-3多維統(tǒng)一標(biāo)識(shí)格式傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層IP標(biāo)識(shí)的尋址語(yǔ)義相對(duì)單一僵化，難以高效支撐多智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)基于多維標(biāo)識(shí)的富語(yǔ)義特征及其服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)天然面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)族群及其專(zhuān)用路徑，例如高安全族群、高帶寬族群、低時(shí)延族群等;智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的整體感知流程如圖4-4所示，通過(guò)引入云網(wǎng)一體面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖4-4云網(wǎng)融合下異構(gòu)資源感知1）提出多維聯(lián)合的動(dòng)態(tài)資源彈性適配方法，從多層面動(dòng)態(tài)迭代2）探索聯(lián)合優(yōu)化機(jī)制，提高智能體在時(shí)變網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的資源分面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)3）利用多路徑優(yōu)勢(shì)，研究基于流模型的主動(dòng)切換負(fù)載均衡方法圖4-5資源彈性適配技術(shù)資源適配技術(shù)（見(jiàn)圖4-5）以資源感知技術(shù)為基礎(chǔ)，將異構(gòu)資源面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)從服務(wù)表征的角度出發(fā)，服務(wù)編排技術(shù)（見(jiàn)圖4-6）建立服務(wù)信等資源的需求，并根據(jù)對(duì)不同資源需求的數(shù)量定達(dá)成數(shù)據(jù)-服務(wù)的映射。服務(wù)感知及表征的核心在于如何從多層面對(duì)圖4-6智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)編排技術(shù)面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)的算網(wǎng)服務(wù)需求智能映射模型，如圖4-7所示。一方面，知識(shí)平面將圖4-7意圖與知識(shí)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的算網(wǎng)服務(wù)需求智能解析映射模型面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)在融合網(wǎng)絡(luò)層將不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和資源抽象成為網(wǎng)組件間的時(shí)延行為差異和傳輸速率行為差異對(duì)吞吐量具有很大負(fù)面面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖4-8智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同傳輸技術(shù)智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同傳輸技術(shù)向用戶提供無(wú)感的高質(zhì)量協(xié)同傳輸，實(shí)時(shí)傳輸。智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同傳輸包括聚合、主備、冗余三種模式。其中聚合模式是將多條路徑的帶寬聚合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)更高的總帶寬，在主要路徑故障時(shí)自動(dòng)切換到備用路徑，以保面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖4-9基于組件聚類(lèi)的輕量化協(xié)同控制傳統(tǒng)的多鏈路傳輸技術(shù)往往聚焦于路徑優(yōu)化與流分配問(wèn)題的解智慧融合標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)以替代兼容的方式解決現(xiàn)有云網(wǎng)資源深度融架構(gòu)如下圖4-10所示。廣義服務(wù)層負(fù)責(zé)服務(wù)的解析映射，映射適配面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖4-10智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)原型系統(tǒng)總體架構(gòu)點(diǎn)資源信息實(shí)現(xiàn)控制平面對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)組件的集中式控制和自動(dòng)化2）智融接入路由器：融合網(wǎng)絡(luò)層的用戶接入設(shè)備，基于開(kāi)放的的實(shí)現(xiàn)。整體架構(gòu)如圖4-11所示，主要分為硬件基礎(chǔ)、基礎(chǔ)軟件平面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖4-11智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備整體架構(gòu)3）智融核心路由器：融合網(wǎng)絡(luò)層的核心交換設(shè)備，主要進(jìn)行跨圖4-12異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)深度融合部署方案面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)部署的第三階段目標(biāo)是對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)由器進(jìn)行替換，形成區(qū)別于IP的新型通信標(biāo)識(shí)，對(duì)全網(wǎng)資源進(jìn)行直接的通信與管控，而不需要協(xié)議轉(zhuǎn)換等。將4G\5G\衛(wèi)星等無(wú)線通信面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖5-1基于大科創(chuàng)裝置的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)驗(yàn)證拓?fù)湓趯?shí)驗(yàn)系統(tǒng)方面，本次實(shí)驗(yàn)所涉及的演示驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)（見(jiàn)圖5-1）面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)貫通北京-廣州兩地（全程2000余公里首次在廣域網(wǎng)云網(wǎng)融合環(huán)絡(luò)安全和擁塞控制等在內(nèi)的一系列智融標(biāo)識(shí)新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的可靠性圖5-2基于標(biāo)識(shí)映射的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合高可靠協(xié)同傳輸技術(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)端設(shè)備的接入網(wǎng)跨異構(gòu)鏈路協(xié)同；多媒體應(yīng)用服務(wù)器/客戶端、視頻（a）單路帶寬與聚合帶寬對(duì)比（b）單路時(shí)延與聚合時(shí)延對(duì)比圖5-3智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同傳輸系統(tǒng)能力測(cè)試結(jié)果面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖5-4智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同傳輸聚合效果平穩(wěn)，顯示出了更為穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸能力。協(xié)同傳輸聚合效率高達(dá)93%，可用穩(wěn)定帶寬性能顯著上升，如圖5-4所示。聚合、主備、冗圖5-5面向高鐵場(chǎng)景的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延測(cè)試結(jié)果表明協(xié)同傳輸能夠有效提升傳輸能力。傳統(tǒng)傳輸方案時(shí)延達(dá)到針對(duì)現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)難以提供服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)的智能感知與動(dòng)態(tài)適配，性承載的關(guān)鍵技術(shù)，滿足中國(guó)電信未來(lái)云網(wǎng)圖5-6智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)承載網(wǎng)組網(wǎng)拓?fù)浠陔娦糯罂苿?chuàng)裝置構(gòu)建了一個(gè)從北京到廣州跨越2000公里的定性承載。如圖5-6所示，通過(guò)部署智融標(biāo)識(shí)路由交換設(shè)備、智融標(biāo)表5-1基于標(biāo)識(shí)的帶內(nèi)遙測(cè)與其他技術(shù)在智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)確定性按需組網(wǎng)試驗(yàn)中成功實(shí)現(xiàn)了基于標(biāo)識(shí)的PING有廣度和精度提升。基于標(biāo)識(shí)的帶內(nèi)遙測(cè)能力（支持節(jié)點(diǎn)上載面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖5-7差異化確定性傳輸折線圖基于服務(wù)標(biāo)識(shí)的差異化確定性傳輸能力可以為業(yè)務(wù)提供多種不圖5-8確定性傳輸保障前和保障后對(duì)比效果面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)性按需組網(wǎng)能力?；诟兄拇_定性傳輸系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)在力相結(jié)合。然而，傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)層用智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)提出的多維標(biāo)識(shí)融合技術(shù)，基于IPv6的豐富地址空面向云網(wǎng)融合的智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)白皮書(shū)圖5-9基于大科創(chuàng)高性能網(wǎng)絡(luò)的算力服務(wù)標(biāo)識(shí)原型系統(tǒng)跨域組網(wǎng)方案試驗(yàn)拓?fù)淙鐖D5-9所示。首先進(jìn)行了可用算力服務(wù)獲取、