2015年,党的十八届五中全会将“网络强国”战略纳入“十三五”规划的战略体系,明确提出了实施网络强国战略,加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施等发展目标。我国通信运营业认真贯彻落实中央各项政策措施,全年互联网及数据通信建设投入达716.8亿元,同比提高79.9%,有力地推动了网络基础设施的顶层设计、统筹规划和发展建设,大幅提升了4G网络和宽带基础设施水平,全面服务国民经济和社会发展,推动全行业保持健康发展。
我国固定互联网宽带接入用户2015年净增1288.8万户,总数达2.13亿户,位居全球第三。宽带城市建设继续推动光纤接入的普及,截至2015年年底,光纤接入(FTTH/0)用户净增5140.8万户,总数达1.2亿户,占宽带用户总数的56.1%,同比增长22%。
骨干网络全面进入100Gbps时代,100Gbps路由器规模部署,省际干线传输网基本全部引入100G波分,互联网骨干网总带宽超过100Tbps。主导固网运营商逐步向国际顶级Tier-1级迈进,7个新增国家级骨干互联互通点效用逐渐凸显。2015年,我国互联网互联带宽扩容612G,全国互联总带宽超过3.1Tbps。我国国际通信网络布局初步形成,通过3个国际互联网业务出入口局、6个区域性国际业务出入口局,与30多个国家和地区建立跨境连接,国际出口总带宽达到12.4Tbps。
我国宽带接入网络建设和技术水平全球领先,多个省份实现光纤网络全覆盖,开启了全光网新时代。2015年年底,互联网宽带接入端口数量达到4.74亿个,比上年净增7320.1万个,同比增长18.3%。2015年,全国新建光缆线路441.3万公里,光缆线路总长度达到2487.3万公里,同比增长21.6%,比上年同期提高4.4个百分点。接入网光缆和本地网中继光缆长度同比分别增长28.9%和16.3%,分别新建276.4万公里和161.8万公里;长途光缆保持小幅扩容,同比增长3.4%,新建长途光缆长度达3.2万公里。整体保持较快的增长态势。
随着4G业务的发展,我国移动网络设施建设步伐加快,已建成全球最大TD-LTE、FDD-LTE网络,移动基站规模创新高。2015年, 新增移动通信基站127.1万个,是上年净增数的1.3倍,总数达466.8万个。其中4G基站新增92.2万个,总数达到177.1万个。移动互联网接入流量消费达41.87亿G,同比增长103%。月户均移动互联网接入流量达到389.3M,同比增长89.9%。手机上网流量达37.59亿G,同比增长109.9%,占移动互联网总流量的比重达到89.8%。
应用基础设施方面,CDN网络多方参与快速发展,深刻改变了我国网络架构。其中,互联网企业和电信企业成为CDN发展的新亮点。中国电信300多个CDN节点覆盖全网,总服务能力接近19T,已在41个国家和83个城市建立节点。我国IDC数据中心发展加速,PUE值明显下降,布局更为合理。但由于相对发达国家建设起步晚,我国应用基础设施规模和全球化进程与发达国家差距较大。
总体来看,2015年,我国互联网规模和覆盖范围持续扩大,带宽迅速增长,接入手段日益丰富便捷,基础设施能力不断完善,服务能力大幅提升。网络基础设施水平的不断提高和技术创新能力的持续提升,直接带动了我国设备制造业和网络信息服务的发展,成为推动社会信息化和经济社会建设的新抓手,为推动经济发展和社会进步提供了重要支撑。
新增骨干直联点开通以来,我国互联网网间互联架构持续优化,互通质量总体不断改善,中西部流量绕转问题逐步好转,特别是直联点所在省份的疏通效率和互联互通性能得到大幅提升。据中国信息通信研究院自建的互联网监测分析平台及其承建的骨干直联点监测系统监测,新增骨干直联点建成后,部分省份网间访问的绕转距离大大缩短,跨网跳数相应减少,互通性能提升显著。比如,西安直联点开通前,乌鲁木齐联通访问西安电信需要经由广州绕转,直联点开通后直接从西安过网,节省绕转距离至少2500公里。郑州直联点开通后,郑州联通和电信之间跨网访问绕转距离缩短1600多公里,跳数由14减少到10跳,河南部分方向网间时延下降至原来的1/5,访问部分主流网站性能提升一倍(见图4.1)。
图4.1 西安直联点开通前后路由绕转变化情况
注:虚线表示开通前,实线表示开通后。
我国骨干网络架构优化调整工作持续进行,各大基础运营商进一步推进从骨干网到城域网的扁平化工作,骨干核心节点数量持续增加。2015年,中国电信ChinaNet网络核心层和汇聚层已覆盖全国28个省(区市),共42个节点城市,其中网络核心层共计9大节点,实现网状网互联;33个汇聚节点实现各省到骨干核心的连接和流量疏导。中国联通China169骨干网以北京1、北京2、上海、广州为核心,各省的汇聚节点与这四个核心进行连接;全网分为四个大区,更好地实现网内流量区域内和跨区域调度。中国移动CMNET骨干网由北上广等7个核心节点以及各省31个接入节点构成,目前扁平化工作正积极推进。
随着我国互联网骨干网络规模不断增长以及与全球顶级骨干网络连通度的上升,我国骨干网络已经进入全球互联网骨干核心区域边缘。2015年,中国电信已与全球顶级互联网对等互联,中国联通也仅购买了极少的转接带宽,我国主导运营商的互联网骨干网络已从全球Tier2逐步迈向Tier1。
随着互联网业务应用迅速发展,应用基础设施与骨干网络正呈现协同发展趋势。一方面,为了加强业务数据传递、提升业务访问性能,结合互联网业务流量调度需求,我国互联网企业正逐步自建骨干网络。2015年,百度积极租用专线构建自有DCI(数据中心互联)网络,连接百度华北、华东、国际三个数据中心。另一方面,电信运营企业为适应互联网应用发展,正积极建设应用基础设施网络。2015年,中国电信推出“8+2+X”超级混合云的全网布局,目前已建设覆盖全网的300多个CDN节点,总服务能力接近19T。中国联通则与Akamai达成战略合作伙伴关系协议,推动CDN网络建设发展。
应用基础设施的建设发展也正推动互联网网络架构由分层星形网络向网状网连接转变,呈现去中心化趋势(见图4.2)。根据中国信息通信研究院监测分析数据,2007年,京沪穗共拥有全国64%以上的信源;而2015年,京沪穗占比降低明显,仅为30%左右。信源分布的去中心化趋势引发基础网络架构逐步转向网状网模型,骨干核心节点数量持续增加,接入层开始通过集群方式接入核心层,多个骨干接入节点之间开通省际直达电路。目前,中国联通China169网络在网内有选择性的进行跨省汇聚路由器的直接互联,实现了16个重点省份间的直接网状互联。
图4.2 骨干网络架构变化趋势
2015年,我国国际网络布局进一步完善。我国境内国际通信业务节点的部署进一步优化,形成了以沿边、沿海省份为主要集结地的布局。2015年,我国新增哈尔滨和南通2个国际通信专用通道,新增呼和浩特1个区域性国际通信业务出入口,新增昆明、乌鲁木齐和呼和浩特3个境外互联网业务转接点,在阿联酋、埃及、巴西、俄罗斯、荷兰、美国和英国各新增1个海外POP点(在新加坡减少1个POP点)。截至2015年年底,我国共已设立3个国际通信业务出入口、6个区域性国际通信业务出入口、3个境外互联网业务转接点、13条国际通信专用通道和分布于国际6大洲的78个海外POP点。
我国国际通信传输网络建设持续推进,已辐射周边绝大多数国家和地区,并且横跨太平洋、贯穿印度洋,连通了我国与亚太地区、非洲大陆、欧亚大陆以及北美洲国家和地区之间的信息通道。2015年,我国在珲春新增1个跨境陆缆信道出入口,在中朝和中老方向各新增1条跨境陆缆。截至2015年年底,我国已累计设立27个国际信道出入口,具备9条跨境登陆海缆和37条跨境陆缆,和中国接壤的17个国家和地区中的14个与我国开通了跨境光缆。此外,我国还拥有10颗国际通信卫星,建设了4个卫星地球站。
随着我国下一代互联网进入试商用部署阶段,3家主要的电信运营企业持续推进基础网络IPv6升级改造,IPv6支持能力日益增强。中国电信在接入网、数据中心、城域网和骨干网各个层面一直积极推动IPv6网络部署。2015年,中国电信已在超过180个城域网开启IPv4/IPv6双栈,占比超过60%;在接入网中有超过55%的设备开启IPv6;在数据中心互联层面,已有50%支持双栈,四星级以上IDC全部支持IPv6接入;在LTE无线网络上,中国电信在3省进行现场实验,目前已贯通整个LTE IPv6端到端业务流程,LTE的IP承载网络也已具备IPv6承载能力。中国联通在北京、上海、广州、深圳、沈阳、大连、济南、青岛、郑州、武汉10个城市开展IPv6试点商用部署,2014年在东部省份逐步扩大IPv6试点,2015年在东部地区、中西部中心城市具备IPv6规模商用条件。中国移动借助LTE/VoLTE部署时机,全面同步引入IPv6;目前已基本完成10省网络和业务升级,LTE网络已具备IPv6支撑能力,实现LTE终端全面支持IPv6。
广电网络是三网融合建设发展的重要网络主体,也是下一代互联网建设应用的重要领域。2015年9月4日公布的《国务院办公厅关于印发三网融合推广方案的通知》中要求,网络承载和技术创新能力进一步提升,加快建设下一代广播电视网骨干节点和数据中心,全面支持IPv6。目前,已在河南、长沙、湘潭、成都等地区针对基础网络、前端云服务平台和广电增值类业务完成升级改造工作。
电子政务网络是发展电子政务的基础网络。依据国家“十二五”规划对下一代互联网在国家电子政务外网落地的要求,国家电子政务外网逐渐向IPv6过渡,新建支持IPv4/IPv6双栈的国家电子政务外网CEGN2,并对现网业务逐步进行割接,最终完成全网升级改造。目前,已完成“国家电子政务外网下一代互联网应用平台网络及安全改造试点工程”,对中央节点和32个省级节点进行了IPv6/IPv4双栈协议实施。
IPv6应用是IPv6建设发展的关键因素,是我国下一代互联网部署的重要环节。目前,我国IPv6应用内容源总体上相对缺乏,国内主流应用几乎不支持IPv6,国际出入口还未开启IPv6,国际优质内容源也无法引入。我国IPv6应用推广还需要政府统一组织,加强产业链协调均衡发展,调动电信运营商、内容提供商、终端厂商的积极性,共同推进IPv6业务应用以及用户终端同步发展。
国内直接支持IPv6的应用极少,成为制约我国IPv6发展的重要瓶颈。目前,我国支持IPv6的网站和业务系统主要分布在校园网内,能够直接提供IPv6接入服务的商业网站数量还比较少。据全球IPv6测试中心提供的数据,2015年国内网站(在线邮箱、在线文件存储、社交网站、在线视频、购物网站等)和应用软件(浏览器、即时通信、邮件、视频播放、下载、安全、文件传输等)IPv6支持度很低,落后于国外网站和应用软件;采用IPv6过渡技术进行迁移改造后,国内网站能够简单、快速地转换为支持IPv6的网站,但国内应用软件对IPv6过渡技术的支持度还较低(不到被测应用的60%)。另外,根据国外对全球网站IPv6 DNS解析的统计数据,我国ALEX TOP500网站已有8.2%支持IPv6 DNS解析(不反映网站自身对IPv6的支持),如图4.3所示。
资料来源:eggert.org。
图4.3 分国家统计TOP500网站支持率
接入和终端层面IPv6支持还存在较大空缺,间接影响IPv6业务的部署应用。据全球IPv6测试中心提供的数据,国内终端操作系统中,PC操作系统、iOS操作系统已完全支持IPv6,但占据80%以上市场份额的安卓移动操作系统还不支持DHCPv6,成为IPv6向移动互联网延伸的障碍。同时,国内家庭网关产品通过IPv6认证的比例还不高,成为影响IPv6业务应用推广的接入侧阻碍。
我国4G网络建设继续保持2014年以来的快速增长势头。2015年全国4G投资规模累计千亿元人民币,4G基站建成规模接近170万个,其中TD-LTE基站占比为70%,FDD基站占比为30%。2016年4G网络建设将继续稳步推进,覆盖范围由城市向乡镇和行政村延伸。工信部统计数据显示,截至2015年年底,全国4G用户总数达3.86亿户,其中中国移动4G用户数达3.12亿户,意味着全国超过八成的4G用户使用中国移动网络服务。面对已成一家独大之势的中国移动4G,中国联通和中国电信决定联手,除了共享4G基站外,还推出六模终端(全网通),双方在网络共建共享、提高网络互联质量等五个方面开展战略合作。
我国“4G+”商用进程正不断加快。2015年下半年,中国电信、中国移动、中国联通相继发布“4G+”商用计划,标志着国内市场“4G+” 开始大规模商用。一方面,我国VoLTE技术在发展过程中遇到设备间兼容性、用户体验一致性以及参数配置复杂性等问题,给网络建设带来困难,导致商用延期。2015年10月浙江移动部分城市实现VoLTE商用,江苏移动部分城市已经开始VoLTE正式商用,中国移动计划于2016年6月实现260个城市商用。另一方面,以聚合载波为代表的LTE-Advanced网络成为移动运营商部署热点,中国移动2016年将在全国部署超过10万个4G载波聚合基站,覆盖国内所有地级以上城市的核心城区、热点区域;中国联通2016年年底将实现载波聚合的全国商用。
全球5G标准研究进程加快,我国积极推进5G试验。为在2020年完成5G技术标准,国际标准化机构积极推进5G技术标准研究工作,目前已经初步确定了5G标准时间规划,3GPP将于2016年正式启动5G标准研究。我国于2015年5月率先提出5G应采用统一、灵活、可配置的空口技术框架和智能、开放、高效的新型网络架构,并积极规划5G试验(包括关键技术验证、技术方案验证和系统验证三个阶段)。我国计划于2018年下半年启动产品研发试验,并力争在2020年启动5G网络商用。
我国宽带接入带宽突飞猛进。随着我国“宽带中国战略”的深化推进,我国宽带接入带宽飞跃发展。2015年年底,我国平均宽带接入带宽达到20.05Mbps,较2014年的7.10Mbps提升了近2倍。随着“全光城市”的加速推进,高带宽用户数激增,2015年年底,我国20Mbps以上的宽带用户占比高达33.4%,高出2014年年底高带宽用户占比3倍以上。
我国骨干网带宽稳步增长。我国骨干网络宽带化趋势日益显著,全面进入100Gbps时代。目前,100Gbps光传送网已从省际网络向省内网络和城域网层面部署。2015年,省际干线传输网基本全部引入100Gbps波分系统,发达省份已经完成省内干线100Gbps双平面建设,大型城域传输网已在核心层开展100Gbps网络建设。与此同时,我国骨干中继单端口带宽能力已突破100Gbps,并正向400Gbps迈进。2015年,我国互联网骨干网络带宽已达到约130T,有效应对了互联网业务流量迅速激增带来的网络承载挑战。
我国骨干网网间带宽有序扩容。新增成都、武汉、西安、沈阳、南京、重庆、郑州7个骨干直联点与原有的北上广骨干直联点一起,基本形成相互支撑、均衡协调、互为一体的全国互联网间通信格局。2015年,各骨干互联单位重点推进网间互联带宽扩容和网间互通路由优化调整工作,同时带动主要互联单位网内架构调整优化,从而总体上推动了网间互通效率和质量的进一步提升,在促进各地互联网产业发展和带动地方经济转型升级等方面的作用也进一步得到发挥。
2009—2015年互联网网间带宽扩容情况如图4.4所示。
图4.4 2009—2015年互联网网间带宽扩容情况(单位:Gbps)
国际互联网出口带宽持续提升。根据TELEGEOGRAPHY统计,2015年年底,我国国际互联网出口带宽(含港澳)达12.4Tbps,年增长率达33%。然而我国人均国际互联网出口相较发达国家存在数百数量级的差距,如图4.5所示。
图4.5 全球主要国家人均互联网国际出口带宽情况
互联网作为由众多网络互联构成的“网中网”,网间互联模式是互联网构成的核心环节。国际上通用的物理互联方式包含“直接电路互联”和“交换中心互联”两种。前者是互联双方直接互联,实现简单,在运营商间广泛使用,适合大型网络之间对等互联或者大型网络与少数中小网络之间转接互联,随着互联主体不断增多,直联方式扩展性差的问题愈加突出,在此背景下出现了交换中心互联。交换中心是多方互通的基础平台,具有接入成员多、业务种类丰富、灵活性和扩展性好的特点,是众多互联单位小流量交换的首要选择。在我国,由于之前90%以上的宽带接入用户与互联网内容资源都集中在基础电信运营企业网内,对于交换中心互联方式没有太多需求,随着基础电信运营企业间直联电路互联方式的发展,基于京沪穗交换中心(2000年建成)的网间交换流量几乎可以忽略。
然而,近几年随着互联网产业的高速发展,在“互联网+”等国家战略支持下,互联网已逐步成为公共、开放的基础设施,由基础电信运营企业主导互联网的局面正在发生转变,一方面,从用户端来看,随着电信体制的深化改革,民营资本不断涌入宽带接入市场,越来越多的民营公司开始提供宽带接入服务,其宽带用户市场份额已经达到三成;另一方面,从信源端来看,随着互联网业务的不断丰富,基础电信运营企业难以满足各类业务的体验需求,互联网内容提供商为给用户提供更好的服务,开始搭建自治域网络,逐步增强自有业务的调度把控能力。越来越多拥有自治网络能力的互联单位(主要指宽带接入服务提供商以及互联网内容提供商)涌现,成为我国互联网交换中心的潜在接入方。
与此同时,公有云服务在我国高速成长与快速普及,已涌现出了阿里云、腾讯云、百度开放云、uCloud、青云、华为企业云等一批优秀的云平台,为了向大量中小企业提供普遍覆盖的优质云服务,云企业不满足于平台仅与基础电信运营企业建立通道,而是越来越重视市场覆盖范围,因此借助交换中心实现与宽带服务提供商广泛、快速的互联互通也是云企业的重要诉求。
正是在上述需求的推动下,产业界已自发开展互联网交换中心的发展探索。例如,腾讯通过搭建内容加速平台(CAP),实现了与30家以上的ISP通过BGP方式互联;又如,驰联网络推出的We IX平台,也已接入浙江华通、东方有线、优酷土豆、腾讯云等十多家互联单位。2015年部省两级政府都在积极尝试探索构建交换中心,计划开展交换中心试点建设,国家级互联网交换中心有望尽快在我国推出。
内容分发网络(CDN)作为缓解互联网网络拥塞、提高互联网业务响应速度、改善用户业务体验的重要手段,已经成为互联网基础设施中不可或缺的重要组成部分。内容分发网络业务是指利用分布在不同区域的节点服务器群组成流量分配管理网络平台,为用户提供内容的分散存储和高速缓存,并根据网络动态流量和负载状况,将内容分发到快速、稳定的缓存服务器上,提高用户内容的访问响应速度和服务的可用性服务。
国家对CDN产业发展非常重视,2015年5月工业和信息化部发布的《关于实施“宽带中国”2015专项行动的意见》中将加大内容分发网络等应用基础设施建设投资作为优化宽带网络性能,提高宽带网络速率的重要方式之一。2015年,CDN作为第一类增值电信业务列入电信业务分类目录(2015年版),多个内容分发网络相关的研发和应用项目获得了国家级或省部级科学技术奖励,工业和信息化部下达了多项CDN相关标准制修订任务。
2015年我国CDN网络发展主要特点如下。
(1)我国CDN产业规模不断扩大,专业CDN服务商部署的CDN节点设备数量不断增加,CDN网络覆盖范围进一步扩大,基础电信运营商一方面与专业CDN服务商合作提供服务,另一方面着手自建CDN网络,CDN业务服务用户数和覆盖领域迅速扩大;CDN设备制造商研发的CDN设备销售量和销售范围迅速增长;互联网企业与专业CDN服务商合作开发和自建CDN并重。中国电信自营业务CDN已成为全球最大的IPTV业务承载网,领先的IPTV、OTT、WEB融合承载网络,并通过与全球/国内的多个CDN运营商合作,建成覆盖全球多个运营商的出租型CDN;中国联通建设的CDN已经覆盖国内118个城市;网宿科技、蓝汛等公司已经在国内外建设了非常多的CDN加速节点,客户覆盖互联网网站、政府、中大型企业以及运营商等;阿里、百度、腾讯等互联网企业为了支撑自身业务,建设了很多CDN节点;华为、中兴的CDN产业也已经向境内外大范围部署。
(2)CDN市场格局正在加速调整。第一,专业CDN服务商业务已基本覆盖国内所有省份,服务器数量超过8.8万台,总峰值带宽达到18.5Tbps。第二,专业CDN服务商无法完全满足互联网企业需求,BAT等企业开始加速建设CDN,网络规模与专业CDN服务商相当,TOP 100中国网站中自建CDN网站比例超过30%,并开始对外提供商业服务。第三,三大基础电信运营商加速自建CDN,主要用途是为本网用户以及自有业务提供加速服务,用以缓解骨干网的压力和优化疏导端到端的流量。中国电信正在建设1000个节点,覆盖国内31个省市;中国联通建设4.36Tbps的CDN服务,覆盖国内118个城市;中国移动正在建设3.42Tbps的CDN服务,覆盖31个省。
(3)中国开始在国际CDN市场占据一席之地。全球CDN市场以美国一家独大,我国崭露头角。目前,我国CDN服务商的业务已经覆盖包括美国、欧洲、东南亚、日本、韩国、中国香港和澳门在内的100多个国家和地区。据统计,TOP1000网站使用比例较高的中国CDN包括:网宿(3.4%)、新网(2.6%)、蓝汛(2.4%)、淘宝(1.7%)、腾讯(0.6%)。
(4)为提升用户的网络体验,CDN向用户侧延伸。为有效提升用户体验质量,CDN服务提供商在考虑逐渐将CDN节点下沉到社区和城域驻地网。2015年,网宿启动了社区云建设计划,将CDN节点进一步下沉到城域网,这些社区云节点,不仅具有CDN节点的功能,还将集合存储、计算以及安全等多方面的能力;迅雷推出“星域”,采用P2P技术和软硬结合的方式来为用户提供CDN服务。
(5)CDN加快与新技术融合部署。随着云计算、HTTP/2协议、SDN和NFV等技术发展成熟,CDN网络开始融合先进技术,探索新型发展路径。例如,专业CDN服务商提供云CDN服务,互联网企业将自建CDN整合到原来的云服务中;CDN开始支持HTTP/2协议,提升网络效率和CDN服务能力。
随着软件定义网络/网络功能虚拟化(SDN/NFV)、云计算、大数据、移动互联网等新技术和新应用的不断融合与发展,特别是我国“互联网+行动计划”在全国范围内的广泛推进和实施,互联网内容的种类、数量、投递方式越来越丰富,无论是互联网服务提供者,还是互联网服务使用者均对内容的快速、精准的投递以及服务的可用性提出了更高的要求,对CDN所提供的服务寄予了更高的期望,未来CDN发展挑战和机会并存。
随着互联网基础设施建设加快推进,以及云计算、大数据、物联网等的兴起,政府、企业对于网络数据中心基础设施的需求越来越强烈,国内IDC机房建设高速增长。自2013年IDC牌照重新开放申请以来,国内IDC机房建设如火如荼,保持着30%~40%的年增长率。数据中心呈现以下发展特点:
数据中心呈现规模化发展趋势。数据中心规模越大,客户越多,成本越低。小型数据中心的建设和运维成本越来越高,为追求规模化效益,数据中心的规模正变得越来越大。据统计,2013年年底全国的数据中心大约有46.7万个,其中绝大部分数据中心是中小型的。当前,机柜数量超过1万个的超大型数据中心的数量已占所有数据中心的10%左右。
数据中心绿色节能是大势所趋。数据中心是高能耗产业,国家大力倡导绿色数据中心建设。2015年3月,为贯彻落实《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》要求,全面提升数据中心节能环保水平,国内开展了绿色数据中心试点工作,旨在树立绿色数据中心样板,建立数据中心的评估体系。我国数据中心节能市场蕴藏巨大商机,统计数据显示,2015年国内市场规模达30亿元,主要包括对机柜微环境的改造,以及新风制冷系统的使用等。在国家政策的扶持下,按照当前发展趋势,未来3年我国数据中心节能市场的规模达将达85亿元。
数据中心流量井喷推动网络架构变革。随着网络流量急剧膨胀和云计算、大数据的发展,运营商和互联网厂商都日益关注数据中心网络的建设和演进,以满足虚拟机迁移、资源灵活调度、容灾备份、就近服务体验等新业务需求,如KDDI已经基于VPLS构建了全国IDC互联平面,在同城小范围内也开通了DC-LAN;国内电信、联通都在积极构建适应云时代要求的数据中心网络;腾讯把全国规划为四大区域,每个区域部署20到30万台量级的服务器,开展数据中心节点互联。
数据中心建设中心逐步向偏远地区迁移。鉴于气温低、土地廉价以及政府电价优惠政策,偏远地区建设数据中心的成本优势显著。内蒙古、贵州、宁夏、云南、新疆等偏远地区开始兴建数据中心,例如,中国电信“8+2+X”云资源战略中,2就是指贵州、内蒙古两大云计算基地;亚马逊也在宁夏中卫建设了数据中心,支撑未来AWS在华业务。然而,偏远地区数据中心面临客户资源、网络延迟和运维人才问题,短期并未成熟,一二线城市IDC机房仍是主流。
随着我国互联网网络建设和业务应用的快速发展,互联网流量呈现爆发式增长态势,由此也带来网络容量的迅速增长。为了更好地承载巨大的网络流量,增强网络流量疏导效率,同时降低网络成本,网络设备也不断向大容量、高集成度方向发展。一方面,现网路由器设备朝着集群路由器方向不断发展,端口能力和交换能力不断提升。近几年,我国互联网骨干网设备逐步从100Gbps平台升级到400Gbps平台。2012年9月,华为发布480Gbps路由线卡,开启了设备商竞逐400Gbps的时代。随后不久,思科、阿朗也先后推出400Gbps线卡。2014年,我国三大运营商先后开展了400Gbps路由器集采测试。到2015年,三大运营商均已在现网网络建设中引入400Gbps网络平台。另一方面,光网络设备也正适需向高速、大容量、绿色和低成本方向演进。100Gbps技术已成熟商用,在全球范围内规模部署,业界正在加快推进400Gbps、1Tbps超高速传输技术的研发和产业化进程,以应对未来更大容量的传输需求。目前400Gbps国际标准正在制定,主流设备商竞相推出400Gbps产品,中国移动在2014年已完成国内首次400Gbps实验室及现网测试。
互联网业务的加速创新以及互联网流量流向的日益复杂,使得网络流量调度难度越来越大。随着互联网网络架构的演变,SDN(软件定义网络)和NFV(网络功能虚拟化)技术应运而生。SDN通过将网络设备的控制和转发功能分离,实现网络流量的集中调度,以及网络资源的高效、合理利用,提升网络和业务性能。NFV则通过网络设备软硬件解耦、资源虚拟化、硬件通用化、管理云化等方式,让电信运营商的网络架构更开放,加速业务创新,同时降低运营成本,提升运维效率。在这种趋势下,要求网络设备也逐步向支持SDN/NFV技术方向发展。
SDN目前已成为当前全球网络领域最热门的研究方向。谷歌、微软等互联网公司均在SDN领域投入了大量的科研力量,思科、华为、中兴、爱立信、IBM、HP等IT厂商也正在研制SDN 控制器和交换机。同时,SDN全新的概念也对传统网络造成冲击,现今网络设备并不兼容于OpenFlow功能,未来将渐进部署具有OpenFlow功能的设备。目前,华为与中兴在国内已陆续与各家运营商在现网SDN测试试点中展开合作。另外,SDN快速的发展可能会对网络产业格局造成重大影响,未来开放架构的SDN竞争焦点将集中在NOS(网络操作系统)上,通信设备商在开放架构的控制层研发将不再具备先发优势,因此,一方面跟随新的技术领域并发布支持OpenFlow的SDN产品和解决方案,另一方面也积极探索在现有架构中实现网络集中控制和开放应用API界面的定制化与私有化技术。
NFV是极具颠覆性的技术,国内外领先的网络设备制造商已推出NFV设备平台,并与互联网企业和运营商合作在现网逐步展开测试验证部署。2015年3月,中国联通、中兴联合惠普实现vEPC、vIMS的NFV概念验证项目。2015年6月,中国电信、华为以及Intel、惠普发起包括“基于NFV架构的VNF(虚拟网络功能)自动化安装和终止”、“基于服务编排技术的VNF生命周期管理”在内的六种业务场景概念验证。2015年7月,华为正式发布了基于NFV的OMF(Open Mobile Foundry)开放互联平台,通过标准API向互联网、物联网和垂直行业等产业伙伴开放网络能力,探索新的商业模式,打造多方共赢的开放互联生态圈。腾讯与华为成立的联合创新实验室,探索基于运营商管道能力开放提升用户移动游戏体验的业务创新;在优化后的网络上,腾讯的实时对战游戏“全民突击”的时延为原来的1/6~1/5。对于NFV架构下用户面性能下降问题,华为通过软硬件直通、硬件加速技术的深度优化,满足电信级转发需求。
(中国信息通信研究院 李 原、汤子健、苏 嘉、杨 波、聂秀英)