云网协同时代运营商IP承载网发展探索
分析
Technology Analysis
I G I T C W 技术
106DIGITCW
2020.12
1    云网协同时代运营商IP 承载网的发展现状分析
IP 承载网主要负担着聚合用户、应用以及网络资源的效果，同时也为转发流量的实现提供支持。由于IP 承载网本质上属于地域性网络，因此在运营商实际运行理念差异性的影响下，各个IP 承载网的形态之间也具备较高的不同性。站在业务运营方面来看，可以将IP 承载网细化为多业务分离承载、单一网络融合承载这两种类型。其中，多业务分离承载主要以业务定位为依据，在不同的IP 骨干网中承载其服务质量要求具有差异性的业务；单一网络融合承载主要以同一IP 骨干网承载所有的业务。站在拓扑结构方面来看，可以将IP 承载网细化为格状网络、汇聚型网络这两种类型。其中，格状网络不设置核心节点，主要设计参数为节点间距，确保相邻节点之间的距离可达即可。汇聚型网络则必须要设置核心节点，且不对节点间距等参数展开重点规划。
2    云网协同时代运营商IP 承载网的新技术分析
2.1  虚拟化技术
虚拟化技术主要指的是计算元件运行在虚拟的基础上，而不是真实的基础上。在实践过程中，可以同时运行多个操作系统，而且每一个操作系统中都有多个程序运行，每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU 或者是虚拟主机上；可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率[1]。
从本质上来看，虚拟化技术对软硬件资源逻辑实施抽象化处理，并依托对逻辑单元、流程等的优化组合，实现功能升级。在IP 承载网的发展中，传统网元的分布式组网方式、“面向问题”发展模式为导致其整个体性能、运行可靠性下降的主要因素，而虚拟化技术的应用就能够避免上述因素对IP 承载网组网与运行的负面影响。对
于虚拟化技术而言，其可以细化为计算机虚拟化、网络虚拟化以及存储虚拟化，将三者结合应用，能够达到显著强化IP 承载网计算性能、存储性能、可拓展性能、网络弹性的效果。
2.2  S DN 技术
SDN （软件定义网络）属于一种软件集中控制、网络开放的三层体系架构，其中包含着控制层、应用
层与转发层这三个层次结构。其中，控制层主要承担着实现网络操作系统功能的任务，对网络资源展开集中性给管理；应用层主要承担着对网络业务实施呈现和抽象网络模型的任务；转发层主要承担着分组交换的功能。在SDN 技术的支持下，依托可编程接口，上层应用以及下层网络之间的资源交互现实效率得到大幅提升，推动了IP 承载网相应能力、反应灵敏程度提高的效果，进一步强化了IP 承载网的集约能力。
2.3  N FV 技术
NFV （网络功能虚拟化）技术主要依托对x86等通用性硬件以及虚拟化技术的应用，实现对具备很多功能的软件处理的承载。在NFV 技术的支持下，网络设备功能的实现不再过多依赖专用硬件，因此总体设备成本表现出极为明显的下降趋势；资源之间的灵活性共享也成为现实，且可以根据业务的现实需求完成自动部署等。总体而言，NFV 技术为CT 技术与IT 技术的加速融合提供有力支持，也为云网协同时代下IP 承载网的优化升级提出新的技术思路。
3    云网协同时代运营商IP 承载网的发展趋势分析
3.1  架构优化
在当前的云网协同时代背景下，用户对于网络服务的及时程度更为关注，而在长时间的发展中，IP 承载网更加侧重于快速数据分组、可靠转发的实现，主要目标
不换号转运营商云网协同时代运营商IP 承载网发展探索
刘泳平
（广东南方电信规划咨询设计院有限公司，广东  深圳  518038）
摘要：简单阐述云网协同时代运营商IP 承载网的发展现状，并对虚拟化技术、SDN 技术、NFV 技术这些IP 承载网的新技术展开分析。同时，从架构优化、IP-传输协同、网络-应用协同这三方面入手，探讨了云网协同时代运营商IP 承载网的发展趋势。
关键词：云网协同；IP 承载网；“体验圈”doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2020.12.044中图分类号：TP393.0    文献标示码：A    文章编码：1672-7274（2020）12-0106-03
作者简介：刘泳平（1990-），男，广东陆丰人，助理工程师，从事通信设计工作。
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技术分析
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数字通信世界
2020.12
为对流量整体实施优化。此时，IP 骨干网、城域网等的协同实效性偏低，虽然整体架构具有较高的可靠性与稳定性，但是也难以在更短的时间内达到明显变化流量与应用的效果。基于这样的情况，出于对提升用户实际体验的考量，以“体验圈”为核心实现IP 承载网的优化调整是必然选择。对于“体验圈”来说，其主要代表着拥有相同或是相似流量、用户特征，或是依托特定地域范围为核心构建起的网络区域。以此为基础展开网络架构的调整，可以达到强化网络流量流向集中程度与有序程序的效果，并为相应区域内的用户提供更好服务，丰富用户体验。实践中，需要依托现有网络架构，将城域网、IDC 以及IP 骨干网展开连接，形成在特定范围内拥有更高网络体验的网络体系，即完成“体验圈”的构建。
基于“体验圈”构建的架构优化策略具体如下：依托“体验圈”中所设定出的区域范围，在IP 骨干网内设置出区域中心节点，即IP 骨干网的枢纽节点，承担起疏导、转接“体验圈”内外流量的任务；尽可能在大型IDC 或是城域网的所在区域内设定区域中心节点，避免相应区域内部的主要流量产生路径绕转的问题；在同一“体验圈”内，需要引入至少一对IP 骨干网区域中心节点，满足组网稳定性需求；参考地域范围、行政区域、节点重要程度等设定除区域中心节点之外的区域接入节点，且不与区域外的节点展
开连接，相应区域接入节点主要承担着的接入、转发本地流量的任务。
3.2  I P-传输协同
对于IP-传输协同组网来说，其主要承担着降低IP 流量物理路径绕转的任务，以此实现对IP-传输之间的拓普网络一致性的稳定。出于对资源调度动态化、精细化的考量，必须要完成资源协同，主要完成以下几项问题的有效处理：第一，为了更加匹配IP 业务统计的特点，传输技术在更新发展中更为倾向于分组化内核的应用，并突破以往的波分、时分复用方式，拓展复用方式，以此达到增高数据链路层以及下层次资源整体利用率的效果。第二，引入灵活度更高的容器、封装与映射技术，推动传输单元中数据分组实际承载效率提升的目标，以此保证所有颗粒度IP 都可以在传输网络中获取匹配的承载。第三，对传输层与IP 层实施协同调度，推动整体资源的利用效率。
IP-传输协同调度的主要目标在于，利用传输层、IP 层之间得信息互通共享，可以达到按照实际需求分配资源的效果，并同时强化流量传输效果。实践中，可以应用通用多协议标签交换协议，在统一控制平面的支持下完成对转发平面、IP 层协同性调度。就当前的情况来看，IP-传输协同组网模式已然成为现实，且IP 与传输正分
别展开着SDN 场景与相关技术的验证。在未来的发展中，统一控制面的融入成为主流趋势，通过分别对南北接口、两专业控制器实施对接，能够达到提升调度协同层次的效果。
3.3  网络-应用协同
在网络-应用协同的支持下，网络承载效率及应用部署均得到较为明显的优化，为用户提供更好的服务体验。依托CDN 实现“存储换宽带”以及“内容就近推送”，即可达到网络-应用协同组网的现实需求，为视频业务的大规模展开提供更优质条件[2]。同时，受到当前网络应用范围、程度不断提升的影响，处于部署更多业务与应用的考量，强化网络能力开放是必然选择。对于网络能力开放来说，其主要指在网络分层解耦的基础上，对网络能力进行抽象、封装，用以实现用户与上层应用调用，是网络-应用协同的一种形式。
传统网络模式中，包含网元管理、路径管理、业务管理、转发能力等均在“盒子”内被封装，此时，网络资源调配、业务部署等工作则难以达到理想水平，且整体工作量相对较大。而实现网络-应用协同就能够避免上述问题的发生，实践中，要逐渐对网元中包含的多种能力展开抽象，并在封装的支持下，为上层应用的运行提供支持。依托网络能力开放的实现，上层应用能够迅速调用出底层资源，促使业务上线速度得到进一步提升，达到业务运转效率提高的效果，并实现对运营商资源的优化配置。
就当前的情况来看，对网络能力开放的研究依旧处于初级阶段，普遍依托协议扩展、路径决策能力抽象与封装的方式，提升流量调度能力。这样的模式属于增强型能力开放，以特定场景下局部流量调度单为例进行说明，在实践中，需要在区域核心节点附近完成集中控制器的安装，并结合成熟度相对较
高的南向接口协议（包括BGO fl owspec 等），对设备下发策略与指令，以此实现设定的目的。在未来的发展中，完成对网络资源的多颗粒度、多维度的调度是主要发展方向，需要积极促进用户管理能力逐步向上层开放。
4    结束语
综上所述，在云网协同时代背景下，其在业务、技术等方面均发生较大变化，推动着IP 承载网的技术升级。依托虚拟化技术、SDN 技术、NFV 技术的应用，IP 承载网的功能实现升级。同时，在当前与未来的发展中，架构优化、IP-传输协同、网络-应用协同为云网协同时代运营商IP 承载网研究与发展的重点内容。
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透视
Hot-Point Perspective
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2020.12
梯级，为技术的维护发展奠定基础；最终，带动人们的创新思维，通过5G 技术，能够发挥更大的作用，人工智能技术得到生机，物联网技术需求与时俱进，不断进行创新，为新技术的广泛应用奠定基础。
3    简述5G 通信技术在物联网中的应用
3.1  两者交互，提升运用效率
首先，物联网在5G 中的应用首先满足以下两点需求，第一点，若能够快速发展，需要拥有一套完善、规范的网络运行体系，确保其网络技术的高效运行，与互联网相比较，物联网也有着一套完善并且规范的体系，能够在5G 时代到来时，满足网民发展的需求；第二点，网络安全性及其重要[1]。在网络技术中，移动通信大部分依靠网络进行发展，所以就对网络技术的安全性提出更高的要求，除了拥有专门的技术保障系统，还必须不断维护安全规则，能够形成安全有效的保障工作，能够确保网络技术的高效发展，为工作创作良好的工作氛围提供技术支持。在物联网技术发展的初期，就已经熟悉了一些科学技术，但是，这种方式都具有极强的局限性，限制了技术发展的数量以及发展的范围，不利于物联网技术的普及。但是由于技术的限制，极大的影响了物联网技术的覆盖，致使很多企业、行业无法实现物联网技术的覆盖，加之其安全性较低，在使用中，用户经常丢失个人数据，致使个人信息遭
到泄露，不利于用户的安全性。例如在2017年就发生了一件较为轰动的时间，在Spiral Toys 旗下的Cloud Pets 系列动物填充玩具中，就出现了数据泄露的情况，导致超过220万条用户的使用数据被泄露，给用户带来极大的不变。或者有不法分子通过计算机侵入用户的家用摄像头中，诱导家中的小孩作出一些危险的事情，甚至诱导小孩进行自杀等事件也频发，导致用户生活遭受破坏，自身的隐私性降低，不利于人们的生活和工作。但是通过5G 技术，能够为人们的生活带来便利的同时，也能够提升用户使用的安全性，为用户提供一个更加有效可靠的网络系统。在快速、有效传递信息的同时，也能够确保信息的安全性[2]。
3.2  满足物联网的需求
从当前来看，我国不断完善经济制度，在现有的经
济制度中，需要不断发展物联网技术，以满足社会发展的需求。中国房地产有着极高的发展前景，部分智能家
电的技术较为落后，难以符合人们个性化发展的需求[3]。加之价格昂贵，一般的家庭条件难以接受，大部分家庭仍旧处于观望的状态，市场前景发展动力不足。
在物联网技术的应用中，能够实现智慧家庭，这个场景与人们的生活息息相关，也能够被大部分的人
们所接受，智能家电使用物联网技术一种终端技术，也是现在大部分物联网技术人们致力于发展的主要方向。例如家里的灯、电视、窗帘等通过智能家电，实现物联网的连接，在5G 迅速普及的今天，已经为智慧家庭方面提供巨大的便利，能够快速传输，为信息的交换提供技术支持。
除此之外，通过互联网，还能够实现汽车的自动驾驶，作为汽车驾驶领域的先锋，物联网技术通过先进的科技，提升汽车的驾驶技术，能够通过无线通信，做到无人驾驶的效果。例如在行驶的自动车中，连接了周围的交通路况，红绿灯等，能够进行实时检测，最终实现车辆的自动驾驶。就目前而言，自动驾驶技术较为先进，仍有诸多的问题急需解决，相关技术人员应该不断创新，提升自身的经验，满足社会发展的需求。需要将5G 技术运用到科技生产中来，不能够停滞不前，出其存在的问题，并作出相应的举动，为我国技术的生产提供技术保障，5G 的发展，成为物联网打开互联网的大门。市场的需求不断，也对物联网技术提出更高的要求，5G 技术处于发展阶段，需要不断创新，满足人们发展的需求。
4    结束语
总而言之，技术的发展，5G 时代的到来，推动我国物联网技术的创新。物联网技术能够满足人们发展的需求，智能家电通过物联网技术，能够提升用户的使用体验，市场需求提升，5G 技术的崛起，需要物联网技术紧随时代发展的步伐，解决物联网发展中的短板，优化物联网技术，为其迈向多领域提供技术支持。
参考文献
[1]  熊星.物联网中5G 移动通信技术应用[J].数字化用户，2019，25（13）：5.[2]  代明，何晓明，于良，等.5G 移动通信技术在物联网中的应用探索[J].科学与信息化，2019，（14）：40.
[3]  王林蕾.浅析5G 时代物联网技术的应用[J].科学与信息化，2019，（14）：47.
（上接第107页）
参考文献
[1]  戚帆.SDN 技术在运营商IP 承载网中的应用实践[J].中国新通信，2020，
22（09）：85-86.
[2]  任锐，王杉杉.SDN 技术在运营商IP 承载网中的应用实践[J].数字通信世界，2019（09）：189+215.

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