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未来网络若干问题思考

发布时间:2023-06-02 21:08:46作者:点击数:3544

以下文章来源于通信官 ,作者通信官

5月9日至10日,以“数智创新·助力经济高质量发展”为主题的2023年·云网智联大会在北京隆重举行。大会汇聚国内外产、学、研、资各方嘉宾,吸引了来自国际组织、高校及科研单位、知名院士、专家学者、企业代表及主流媒体等800余人参加,打造一场高规格、高水平、大规模的通信行业盛会。

中国信息通信研究院科技委主任蒋林涛在主论坛上发表了主题为《未来网络若干问题思考》的演讲,他指出,SDN/NFV的引入没有改变通信技术的体系核心,一定程度上改变了网元和连接的形态,信息技术(IT)和通信技术(CT) 是“密不可分”的整体,两者协同工作构成完整的信息通信基础设施。

现状 

“未来网络”的提出是2000年前后的事,至今已经有20多年了,综观国内、国外的发展现状,未来网络没有取得实质性的进展,在研究方向上,越来越没有共识。新概念、新名词、新术语越来越多,往往是定语不断翻新,定义往往是没有的。

“未来网络”没有理论体系指导,勇于打破已有的理论体系(不管对不对);但无能力构建新的、完整的理论体系(基本上是“自说自话”)。名词、术语“文学化”,定语越来越多、越来越“玄”,定义却越来越少,准确的定义几乎没有。

定义和概念 

信息通信技术(ICT)是涉及信息通信全过程的技术,包括:信息采集、连接、传输、存储、计算、分析、处理、呈现等环节的技术。

通信技术(CT)是网络技术,通信技术是信息管道的技术,是信息连接和传输的技术。

信息技术(IT)是信息资源和服务的技术,包括:采集、存储、计算、分析、处理、呈现等环节的技术。

通信(网络)技术是信息连接和传输的技术。

连接包括点到点和端到端的网络连接的管理和控制,还包括端到端业务连接的管理和控制;面向连接,不面向连接,路由和交换;承载网连接和业务网连接。

传输包括信息传输的质量和效率,点到点链路复用和纠检错,端到端网络寻址、复用;还包括业务网服务质量和资源需求的管理和控制。

信道编码,主要关注在移动通信的空口和光通信等的传输;

复用:时分、频分、码分复用;链路复用和端口复用;

传输质量:资源管控和用户体验;

传输效率:网络资源利用率。

信息技术:设备(器件)、资源、能力和服务的技术。

设备(器件)方面,采集和呈现的器件和设备。如:电话机的话筒是声音采集设备,耳机则是声音呈现设备,其他如摄像头、显示器、各类传感器等。

资源方面,CPU、GPU、XPU和各类存储器,它们单独(计算机、服务器、超算机等)使用或组合使用(如各类云化数据中心),它们的作用是提供信息技术资源(计算资源、存储资源等)

能力方面,计算能力(算力)、分析能力、处理能力(程序控制、函数计算、人工智能、各类算法)

服务方面,服务分为资源直接服务和资源间接服务;信息技术服务(包括:云、算)均可以三种形态出现:IAAS、SAAS、PAAS。

信息技术和通信技术的关系,在体系结构上,通信技术(CT)和信息技术(IT)各自构成完整的独立体系,彼此没有交集。应用上,两者紧密协同,融合发展,“密不可分”,你中有我,我中有你。

二者融合的定义:融合是物理过程,经融合后,两者”密不可分”,但仅是形态的改变,而本质不变。以黄铜为例,它是铜锌的合金(融合),黄铜只是改变各自的形态,但本质不变。


通信(网络)技术(CT) 

通信技术是实现连接和传输的技术,连接包括点到点和端到端网络连接的管理和控制,还包括端到端业务连接的管理和控制;传输包括传输的质量和效率,点到点链路复用和纠检错,端到端网络寻址、复用;还包括业务网服务质量和资源需求的管理和控制通信技术的具体形态是网络,通信技术也称为网络技术。

通信技术是管道技术,是信息通信技术基础设施的重要组成部分。

承载网和业务网(网业)关系分为三类。网业一体:电话网的电话业务;网业分离:互联网中的全部业务(OTT形态),未来非OTT形态的业务;多网多业:协同不同能力(同层)网络技术(最小集合),支持多种业务发展。

通信(网络)技术的形态有广域、局域、微域(芯片)三种。

广域方面,移动通信网、固定通信网、互联网的广域网(IP网)、电信网的广域网,这些网络都属于广域通信网。它的特点就是提供广域范围的信息通信管道,提供广域范围的可以管控的连接和传输;“云”间网,云到用户的网络也是广域网。

局域方面,局域范围的移动网和固定网,提供局域范围的信息通信管道,提供局域范围的可以管控的连接和传输;计算机总线也是局域通信网,提供局域范围的可以管控的连接和传输;包括:普通局域网,云内网,设备内网等。

微域(芯片)方面,提供芯片内连接和传输的网络。

通信(网络)技术的传输包括信道编码技术、网络编码和链路捆绑、复用技术(传输性能、质量和效率、管控技术)、确定性技术、业务网的数据传输。

通信(网络)技术的连接分为链路连接(点对点)、网络连接(端到端)、业务连接。


通信技术和信息技术 

美国斯坦福大学于2007年提出OpenFlow;这是一种支持网络创新研究的新型网络模型,该模型通过开放的流表支持用户对网络处理行为进行控制,从而为新型互联网体系结构研究提供新的途径,它是GENI(Global Environment for Networking Investigations)计划组成部分。

在OpenFlow中,流表(flow table)是核心。流表(flow table)中每一个条目(entry)包含3个部分:规则(Rule),操作(Action),状态(Stats)。对流表和对流表中条目(entry)的编程处理是Software Define的核心,它将有能力改变网络的行为和特性。

SD-WAN目前商用,控制转发分离只是针对路由体系的。控制器本质是网管,只是增加路由计算和转发表管理功能。


云和算是属于同一个品种,是IT技术,提供IT资源和服务;网络是管道,提供连接(承载和业务)和传输;

虚拟机(VM)不能当作虚拟网元用(见前图MUMA结构),业务链也无法作为网元间连接用(端口是不确定的,性能达不到要求);因此,用“云”无法真正产生与实体网元性能相同的虚拟网元资源,更无法替代实体网元端口之间的连接。

云网融合/算网融合是IT和CT的融合,“云”和“算”是IT,是资源和服务,网是管道起“连接”和“传输”的作用,融合是物理过程。本质是相互独立的,协同工作,提供端到端信息服务能力,服务于消费者用户。

结束语 

概念要清晰,定义要严谨,要经得起“时间考验”;术语要听得懂,要容易理解,切忌“文学化和艺术化”。

信息技术(IT)和通信技术(CT)的关系可以类比电厂和电网的关系。信息技术(IT)是信息的资源和服务类比电厂的电力资源和服务,自成完整体系;通信技术(CT)是信息管道技术,是实现信息连接、传输的技术,类比电网提供信息的连接和传输,也自成完整体系。

SDN/NFV的引入没有改变通信技术的体系核心,一定程度上改变了网元和连接的形态,信息技术(IT)和通信技术(CT)是“密不可分”的整体,两者协同工作构成完整的信息通信基础设施。