分册1:云网一体信息端局分册.pdf

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传统端局是运营商网络中的重要接入节点,承担用户汇接的重要功能。近年来随着数字产业的蓬勃发展,中国电信提出了云网融合的总体战略,网络除了具备传统的管道功能之外,还需要为用户提供云网一体化的信息服务,云网一体的信息端局即是在这样的背景下提出的,为用户提供个性化、区域化综合信息服务的网络基础节点。。当前基于云网一体信息端局构建边缘云网能力,就近为用户提供多样化的服务,已经成为业内共识和研发热点。基于这一理念,全球已经开展了多项具备边缘云网概念的技术验证,其中较为知名的有:CORD、openFog、Cloudlet等项目。在边缘云网技术和产品验证中,国内运营商也开展了积极探索。其中,中国电信的云网融合3.0、中移动的算网融合、中国联通的CubeNet等都在边缘云网开展了积极探索,已经形成了一批原创技术和创新产品。

本白皮书基于边缘云网未来的演进,提出了云网一体信息端局的

理念,白皮书的第一部分对信息端局概念做了详细阐述,并总结了信息端局的典型特征;第二部分针对信息端局的典型应用进行了描述;

第三部分对信息端局的核心技术展开叙述。最后白皮书对信息端局未来的发展进行了展望,并对其应用前景进行了总结。

1.1 传统网络端局发展现状

传统意义上的端局,也叫分局,是本地电话网中的一级交换局,它代表电话网的最后一级,接入用户话机。网络端局是由电话端局演进而来,通过在端局部署接入网关、x86服务器、专用硬件等设备对特定业务在网络边缘进行处理,达到缩短报文转发路径,实现特定业务的高质量承载。

传统网络端局是运营级网络中的重要节点,一般是最靠近用户的一级信令处理、用户接入和流量汇聚的节点。在固定电话网络中,网络端局通常是电话交换机或电话局,负责接收和处理用户电话呼叫请求。它将呼叫路由到目标用户终端,并确保电话通信的连接和质量。在移动通信网络中,网络端局可以是移动基站或无线接入点。它提供无线覆盖,并处理移动设备与核心网之间的数据传输。网络端局通过无线信号和协议来管理移动设备的接入、漫游和数据传输等。在数据通信网络中,网络端局可以是路由器、交换机或网关等设备。它们负责管理数据包的路由选择、转发和协议转换,以确保有效的数据传输和互联网接入。

伴随互联网的发展,网络流量模型正发生深刻的变化,用户对互联网使用体验需求也不断细分。传统网络是刚性固化的,网络扩容成本很高,扩容周期很长,无法适应这样的变化。2016年起,运营商陆续提出了网络架构重构的目标,希望借助SDN、NFV和云计算技

术,实现资源的集约化部署和全局调度,将网络功能软件化并实现软件和硬件解耦,同时还具备开放、灵活的特点。CORD(Central OfficeRe-architected as Data Center,端局重构作为数据中心)项目是网络重构的重要里程碑之一,其通过重构现有的网络边缘基础设施,将其打造成可灵活地提供计算和网络服务的数据中心,推动以数据中心为核心的网络的发展。

近年来围绕5G、物联网和边缘计算的应用逐步落地,6G、元宇宙和AI大模型又成为新的弄潮儿,网络端局也面临新的挑战和机遇。如何在端局节点中引入算力能力和人工智能,具备处理、存储各种边缘热数据的能力,打造新的云网一体信息端局,成为新的课题。

1.2 云网数智安一体化的挑战

新兴技术的引入会提升网络架构的先进性,同时带来用户使用体验的提升。但新技术部署、应用的便捷性也提升了对运营商网络管理水平的要求,推动网络管理变得更智能、更高效、更灵活。因此新兴技术引入在带来发展红利的同时,也对数字基础设施的建设提出了更高要求,数字基础设施是发挥投资带动作用、促进形成强大国内市场、驱动新一轮内生性增长的新动能。系统化布局新型数字基础设施,夯实数字社会新底座,对于满足人民美好生活需要、深化供给侧结构性改革、推动高质量发展具有重要意义。2021年10月18日,习近平总书记在中央政治局第三十四次集体学习中明确提出,“加快建设高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智

能化综合性数字信息基础设施,打通经济社会发展的信息‘大动脉’。”,“云网融合”就是对数字信息基础设施建设提出的新要求。次月,工信部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》,提出了“十四五”总体目标,即到2025年,信息通信行业整体规模进一步壮大,发展质量显著提升,基本建成高速泛在、集成互联、智能绿色、安全可靠的新型数字基础设施,创新能力大幅增强,新兴业态蓬勃发展,赋能经济社会数字化转型升级的能力全面提升[112]。

对此,三大运营商纷纷作出积极响应。《中国移动十四五网络演进技术白皮书》中指出,十四五期间网络演进以泛在极致、云网一体、敏捷集约、智能开放、绿色安全为演进目标,从接入层、云网智联层、云网能力层、云网运维层、云网运营层五大层次全面展开,同时将数字化、智能化、绿色安全理念贯穿演进全流程,推进网络架构升级[3]。中国联通则将“十四五”公司发展定位明确为“数字信息基础设施运营服务国家队、网络强国数字中国智慧社会建设主力军、数字技术融合创新排头兵”[4]。

中国电信坚定履行建设网络强国和数字中国、维护网信安全的使命责任,全面深入实施云改数转战略,积极推进以云网融合为核心特征的数字信息基础设施建设,为赋能千行百业数字化转型贡献力量。2016年,中国电信率先在业内提出了“云网融合”战略,按照“网是基础、云为核心、网随云动、云网一体”的思路不断探索实践,至

今已经迈入3.0阶段。云网融合3.0以云为核心,打造云聚合的多要素技术体系,提出“六云”技术体系,实现多要素的体系化。其中“六

云”分别是指:“云连”(搭建空天地海万物互联的连接基础设施)、“云算”(解决算网资源弹性按需供给及高效承载问题)、“云脑”(以云网操作系统为核心,实现云网软硬件资源的统一管理、操作和运营,构建云网自治、自优和自愈的内生智能大脑、“云台”(构建PaaS能力、网络开放能力等,面向内部及生态伙伴,实现能力共享)、 “云户”(集成各类云网服务界面,构建面向客户的服务、产品及能力展现的统一大门户)、“云盾”(一体化安全内生,实现云网边端安全统一纳管和调度)。作为算力基础设施和骨干传输网络的建设者,中国电信加快云网融合的数字信息基础设施布局,致力成为算力网络的主力军。历经十年发展,天翼云从1.0演进到4.0,目前已拥有700多

个数据中心,48.7万架互联网数据中心机架,机架利用率达到72%,IDC资源在国内数量最多、分布最广,“一城一池”累计覆盖超过160个地市,总体算力规模达到3.1EFLOPS(每秒310亿次浮点运算),预计十四五末将达到16.3EFLOPSI⁵IoTI。

1.3 未来云网一体信息端局

云网一体信息端局基于传统网络端局演变而来.在传统网络端局的基础上,信息端局增加了固移多接入融合、算网融合、通感融合等要素,在网络边缘形成的云网数智安一体化的网络基础节点。其总体架构如图所示:

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