隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展和創(chuàng)新應(yīng)用，各行各業(yè)迎來數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮，全社會(huì)進(jìn)入數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)代。數(shù)據(jù)成為水、電一樣滿足企業(yè)和個(gè)人生產(chǎn)生活需求的核心要素，承載、傳輸數(shù)據(jù)的云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施成為支撐全社會(huì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的基石。

　　電信運(yùn)營商IP骨干網(wǎng)作為云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的核心部分，需要面向云網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展新需求，構(gòu)建新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、引入新技術(shù)，助力全行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

　　云作為數(shù)據(jù)載體，逐漸向中心云、區(qū)域云、邊緣云多級(jí)部署架構(gòu)演進(jìn)，滿足數(shù)字化轉(zhuǎn)型在算力、存儲(chǔ)、可靠性、安全性、性能等方面的差異化應(yīng)用需求。網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)流通的“動(dòng)脈”則需要在各級(jí)云、站點(diǎn)、終端之間提供差異化、敏捷化、智慧化的聯(lián)接服務(wù)。

　　電信運(yùn)營商IP骨干網(wǎng)需要滿足云網(wǎng)業(yè)務(wù)需求：

　　- 多云多網(wǎng)互聯(lián)：不同的企業(yè)可能根據(jù)各自情況選擇使用運(yùn)營商自營公有云、第三方公有云、企業(yè)私有云等多云混合云，并通過OLT、IP RAN、OTN等多種接入形式，IP骨干網(wǎng)需要具備多云多網(wǎng)任意互聯(lián)能力；

　　- 差異化承載：IP骨干網(wǎng)需要具備提供差異化承載服務(wù)能力，滿足不同客戶在SLA、價(jià)格等方面的差異化需求；

　　- 安全保障：IP骨干網(wǎng)需要對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行有效隔離并提供高可靠的網(wǎng)絡(luò)承載；

　　- 敏捷服務(wù)：云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)要求網(wǎng)絡(luò)能夠適配資源池化、快速伸縮、按需自主、服務(wù)可度量等云基本特征，IP骨干網(wǎng)需要具備網(wǎng)絡(luò)資源和狀態(tài)可視化、網(wǎng)絡(luò)能力服務(wù)化開放化能力，支持業(yè)務(wù)快速上線、網(wǎng)絡(luò)快速開通、故障快速定位。

　　電信運(yùn)營商IP骨干網(wǎng)在5G時(shí)代難以適應(yīng)云網(wǎng)業(yè)務(wù)在質(zhì)量保證和業(yè)務(wù)開通方面的要求，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行整體升級(jí)。

　　運(yùn)營商云骨干網(wǎng)架構(gòu)包含網(wǎng)絡(luò)資源層、網(wǎng)絡(luò)控制層、業(yè)務(wù)編排層三個(gè)層次（見圖1）。

　　網(wǎng)絡(luò)資源層，云骨干網(wǎng)提供各類云和各種本地網(wǎng)之間數(shù)據(jù)流通的管道。云骨干網(wǎng)采用P和PE（Provider Edge）兩級(jí)扁平化組網(wǎng)，以云的位置和規(guī)模設(shè)置云PE，按本地網(wǎng)設(shè)置網(wǎng)PE。

　　網(wǎng)絡(luò)控制層，云骨干控制器提供能力包括：云骨干網(wǎng)的拓?fù)洹①Y源、質(zhì)量等狀態(tài)可視管理，云網(wǎng)VPN、TE（流量工程）路徑等業(yè)務(wù)的自動(dòng)化集中部署，及網(wǎng)絡(luò)功能服務(wù)化接口。

　　業(yè)務(wù)編排層，云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排器實(shí)現(xiàn)多云多網(wǎng)環(huán)境下的云專線、云互聯(lián)等云網(wǎng)一體化業(yè)務(wù)快速開通。

　
圖1  運(yùn)營商骨干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　在云骨干網(wǎng)新架構(gòu)下（見圖2），需要引入新技術(shù)滿足云網(wǎng)業(yè)務(wù)在業(yè)務(wù)承載、敏捷服務(wù)、安全保障等方面的需求。

圖2   運(yùn)營商云骨干網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)

　　在業(yè)務(wù)承載方面，SRv6和BIER是云骨干網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)方向，分別用于承載單播業(yè)務(wù)和組播業(yè)務(wù)。

　　SRv6是基于IPv6轉(zhuǎn)發(fā)面的Segment Routing技術(shù)，采用IPv6地址作為SRv6 SID（Segment ID），并通過IPv6 SRH（Segment Routing Header）擴(kuò)展頭攜帶包含多個(gè)SRv6 SID的SID List進(jìn)行源路由轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)流量工程差異化承載，128bits長度的SRv6 SID由用于尋址的Locator、用于拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)操作的Function和Argument三部分組成，具備原生路由和靈活編程的能力。相對(duì)于傳統(tǒng)MPLS和SR-MPLS技術(shù)，SRv6是云網(wǎng)業(yè)務(wù)承載的最佳技術(shù)方案：一是SRv6 SID支持原生IPv6轉(zhuǎn)發(fā)，有利于IPv6目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)以及云網(wǎng)業(yè)務(wù)跨域一跳拉通；二是SRv6 SID支持靈活編程，有利于云網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新；三是控制面極簡部署，有利于SDN集中控制和網(wǎng)絡(luò)快速開通。

　　BIER（Bit Index Explicit Replication）是一種基于位索引顯式復(fù)制的新型組播技術(shù)。該技術(shù)具備以下特征：一是協(xié)議簡化，BIER基于IGP、BGP等路由協(xié)議擴(kuò)展交互控制面信息，無需部署獨(dú)立的協(xié)議并進(jìn)行RP規(guī)劃；二是流狀態(tài)無關(guān)，BIER不需要中間節(jié)點(diǎn)維持任何組播流狀態(tài)，BIER轉(zhuǎn)發(fā)依賴的BIFT表基于拓?fù)溆?jì)算生成，不受組播業(yè)務(wù)源和接收者變化影響，具備良好的業(yè)務(wù)擴(kuò)展性、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性以及收斂確定性；三是網(wǎng)業(yè)分離，BIER作為獨(dú)立傳送技術(shù)，既可以靈活適配各種路由環(huán)境（IPv4或IPv6，OSPF、ISIS或BGP，AS域內(nèi)或AS域間），也可以靈活適配各種上層組播應(yīng)用（IPv4、IPv6或L2，全局或VPN），上層組播應(yīng)用和底層路由環(huán)境沒有耦合關(guān)系。BIER技術(shù)的引入將賦予云骨干網(wǎng)云網(wǎng)組播業(yè)務(wù)能力。

　　在敏捷服務(wù)方面，云骨干網(wǎng)需要引入TWAMP、BGP-LS、Netconf/YANG、BGP for SRv6 Policy、IOAM、Telemetry等新技術(shù)，并與SDN控制器以及云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排器配合，提供資源狀態(tài)可視、網(wǎng)絡(luò)快速開通、故障快速定位等能力。

　　TWAMP可對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路丟包率、時(shí)延、抖動(dòng)等質(zhì)量狀況進(jìn)行測(cè)量，并通過IGP擴(kuò)展進(jìn)行泛洪；BGP-LS可將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�、資源狀態(tài)、質(zhì)量狀態(tài)、SRv6 SID等信息上報(bào)SDN控制器。SDN控制器可以基于這些信息進(jìn)行可視化管理和云網(wǎng)業(yè)務(wù)差異化路徑計(jì)算。

　　Netconf/YANG和BGP for SRv6 Policy用于SDN控制器對(duì)接云骨干網(wǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)VPN業(yè)務(wù)和差異化承載路徑的自動(dòng)化部署。

　　IOAM技術(shù)在指定的業(yè)務(wù)流量中插入控制信息，由轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備根據(jù)這些控制信息對(duì)業(yè)務(wù)流量相關(guān)信息進(jìn)行采集上報(bào)給分析器，檢測(cè)指定業(yè)務(wù)的時(shí)延、丟包等性能信息，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量SLA實(shí)時(shí)可視、快速故障定界和定位。在部署SRv6的云骨干網(wǎng)中，IOAM控制信息可以放在IPv6 DOH頭部，采集信息可以通過Telemetry上報(bào)。

　　Telemetry是一種基于YANG模型定義、GPB數(shù)據(jù)編碼、GRPC通道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)推送技術(shù)，其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、高頻推送和高效傳輸。Telemetry可以將云骨干網(wǎng)的拓?fù)錉顟B(tài)、性能狀態(tài)、業(yè)務(wù)質(zhì)量等信息更加精確地上報(bào)給SDN控制器，這些信息有助于云網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新，比如客戶SLA可視服務(wù)、流量調(diào)優(yōu)、預(yù)防性故障修復(fù)等。

　　敏捷服務(wù)還要求云骨干網(wǎng)的SDN控制器將資源可視、質(zhì)量可視、業(yè)務(wù)部署等網(wǎng)絡(luò)能力定義成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接口，由云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排器靈活調(diào)用，實(shí)現(xiàn)多云多網(wǎng)場(chǎng)景云網(wǎng)一體化服務(wù)。

　　在安全保障方面，云骨干網(wǎng)可以利用SRv6相關(guān)機(jī)制保障網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)可靠性，并引入FlexAglo、FlexE等技術(shù)提供云網(wǎng)業(yè)務(wù)資源隔離保障。

　　SRv6具備多個(gè)層次的可靠性機(jī)制，一是TI-LFA FRR和Protected Adj-SID通過預(yù)設(shè)的保護(hù)路徑對(duì)END和END.X提供局部保護(hù)，二是SRv6 Policy的多個(gè)Candidate Path之間通過Hot-Standby預(yù)設(shè)路徑或路由收斂方式對(duì)主路徑提供端到端保護(hù)，三是SRv6 Policy的Candidate Path下多個(gè)SID List之間互為端到端保護(hù)路徑。結(jié)合BFD/S-BFD快速故障檢測(cè)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)50ms級(jí)別的保護(hù)倒換。

　　SRv6 FlexAglo技術(shù)可以通過部署不同的算法ID和約束條件，將云骨干網(wǎng)劃分為不同的網(wǎng)絡(luò)切片，每個(gè)切片包含一組節(jié)點(diǎn)和鏈路，有獨(dú)立的資源保障，可實(shí)現(xiàn)大帶寬、低時(shí)延等確定性業(yè)務(wù)保障訴求。切片節(jié)點(diǎn)由相應(yīng)FlexAglo算法的ID標(biāo)識(shí)，切片鏈路由相應(yīng)的Affinity屬性或SliceID標(biāo)識(shí)，鏈路可以是物理接口、FlexE接口或配置隊(duì)列資源有帶寬保障的子接口，F(xiàn)lexE接口的帶寬為5Gbps的倍數(shù)，子接口的帶寬比較靈活、可以幾Mbps到幾十Gbps不等。

　　電信運(yùn)營商作為數(shù)字產(chǎn)業(yè)的主力軍，應(yīng)以云為中心，通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和技術(shù)升級(jí)，構(gòu)建面向服務(wù)、敏捷和精準(zhǔn)的云網(wǎng)底座，助力全社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在向云骨干目標(biāo)架構(gòu)演進(jìn)過程中，運(yùn)營商應(yīng)結(jié)合自身網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、目標(biāo)客戶云網(wǎng)業(yè)務(wù)訴求以及新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，制定合適的演進(jìn)路線，穩(wěn)步推進(jìn)云骨干網(wǎng)建設(shè)，通過自身網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型升級(jí)，更好地服務(wù)國家數(shù)字化轉(zhuǎn)型。