中国电信云网融合2030技术白皮书

1、云网融合云网融合 20302030技术白皮书技术白皮书中国电信集团公司中国电信集团公司20202020 年年 1111 月月中国电信版权所有前前言言为促进从传统电信企业向智能综合信息服务提供商转型，中国电信在2016 年发布了CTNet2025 网络架构重构白皮书 ，实施了网络重构计划，历经四年多的努力，已经促使传统上比较僵化封闭的网络架构，正逐步向简洁、敏捷、开放、集约的新型网络转变，基本上达到了阶段性的预期目标。随着云网融合新时代的来临，为进一步贯彻落实网络强国、网信立国的战略，履行在社会经济数字化升级和新基建工作中的责任和担当，中国电信与时俱进，提出和发布“云网融合 2030 技术白皮书” 。本白皮书全面阐述了云网融合的内涵、意义、需求、特征、愿景、原则等，在此基础上，还系统介绍了中国电信云网融合的技术架构、三阶段发展路径和目标，对云网融合未来演进的重点技术领域进行了深入剖析，并结合中国电信的实践需求，提出了近期将开展的关键举措及六大技术创新方向。本白皮书既是对CTNet2025 网络架构重构白皮书的升级，也是新时期对云网融合技术内涵的升华。中国电信将持续深入的服务国家战略和社会

2、民生，推动信息通信产业和各行各业的高质量可持续发展。中国电信版权所有I目目录录一、云网融合的意义和愿景一、云网融合的意义和愿景. . 1 11.11.1 云网融合的概念和发展历程云网融合的概念和发展历程. .1.11.21.2 云网融合的需求云网融合的需求.3.31.31.3 云网融合的发展愿景云网融合的发展愿景.9.9二、云网融合的目标技术架构和发展阶段二、云网融合的目标技术架构和发展阶段. 1 14 42.12.1 云网融合发展原则云网融合发展原则. .14142.22.2 云网融合的目标技术架构云网融合的目标技术架构. 14142.32.3 云网融合发展阶段云网融合发展阶段. .1616三、云网融合的近期关键举措三、云网融合的近期关键举措. 2 20 03.13.1 优化云资源池技术架构与布局优化云资源池技术架构与布局. 20203.23.2 创新组网方式创新组网方式. .20203.33.3 加速网络云化加速网络云化. .21213.43.4 攻关云攻关云 PaaSPaaS 能力能力.21213.53.5 打造云网操作系统打造云网操作系统. .22223.63.6 构建端到端的

3、云网内生安全体系构建端到端的云网内生安全体系. .22223.73.7 推进云原生改造推进云原生改造. 23233.83.8 云网融合最佳实践云网融合最佳实践-5G.-5G. 2323四、云网融合的重点技术创新领域四、云网融合的重点技术创新领域. 2 25 54.14.1 空天地海一体化的泛在连接空天地海一体化的泛在连接. .25254.24.2 云网边端智能协同云网边端智能协同. .27274.34.3 数据和算力等新型资源融合数据和算力等新型资源融合. .28284.44.4 云网资源一体化管控的云网操作系统云网资源一体化管控的云网操作系统. .3030中国电信版权所有II4.54.5 一体化智能内生机制一体化智能内生机制. 33334.64.6 端到端安全内生机制端到端安全内生机制. 3434五、云网融合的未来展望五、云网融合的未来展望. 3 37 7附录附录 1 1：术语：术语. 3 38 8附录附录 2 2：名词解释：名词解释. 4 41 1中国电信版权所有III一、云网融合的意义和愿景一、云网融合的意义和愿景1.11.1 云网融合的概念和发展历程云网融合的概念和发展历程1.

4、1.11.1.1 云网融合的内涵和特征云网融合的内涵和特征云网融合是通信技术和信息技术深度融合所带来的信息基础设施的深刻变革，在发展历程上要经过协同、融合和一体三个阶段，最终使得传统上相对独立的云计算资源和网络设施融合形成一体化供给、一体化运营、一体化服务的体系。云网融合是一个新兴的、不断发展的新概念，在技术、战略层面上有着丰富的内涵。从技术层面来看， 云计算的特性在于 IT 资源的服务化提供， 网络的特征在于提供更加智能、灵活的连接，而云网融合的关键在于”融” ，其技术内涵是面向云和网的基础资源层，通过实施虚拟化/云化乃至一体化的技术架构，最终实现简洁、敏捷、开放、融合、安全、智能的新型信息基础设施的资源供给。从战略层面来看，云网融合是新型信息基础设施的深刻变革，其内涵在于通过云网技术和生产组织方式的全面深入的融合与创新，运营商在业务形态、商业模式、运维体系、服务模式、人员队伍等多方面进行调整，从传统的通信服务提供商转型为智能化数字服务提供商，为社会数字化转型奠定坚实、安全的基石。云网融合的基本特征包括：1）一体化供给：网络资源和云资源统一定义、封装和编排，形成中国电信版权所有1统一

5、、敏捷、弹性的资源供给体系。2）一体化运营：从云和网各自独立的运营体系，转向全域资源感知、一致质量保障、一体化的规划和运维管理。3）一体化服务：面向客户实现云网业务的统一受理、统一交付、统一呈现，实现云业务和网络业务的深度融合。1.1.21.1.2 云网融合的意义和价值云网融合的意义和价值“新基建”作为国家的重要发展战略，把网络、云、算力等视为重要的基础设施，特别对网络和云的结合提出了更高的要求，云网融合已成为通信基础设施、新技术基础设施和算力基础设施之间的粘合剂，是新基建中新型信息基础设施的底座。在这一趋势下，云网融合以及架构于其上的数字化平台（参见附录 2 名词解释 1）成为未来技术发展的重要目标。从行业层面看，云网融合的价值是为数字经济发展提供坚实底座，在技术层面融合的基础上，进一步在业务形态、商业模式、服务模式等更多层面开展融合与创新，赋能千行百业，为行业和社会提供数字化应用和解决方案。从企业层面看，中国电信已经将云网融合作为企业发展的战略方向，是“云改数转”战略的重要组成部分。一方面通过云网融合可为全社会的数字化转型提供坚实基础和发展平台，另一方面实施云网融合还可带动中国电信

6、自身的数字化转型。1.1.31.1.3 云网融合的发展历程云网融合的发展历程云网融合的发展历程围绕云网的基础资源层，从云内、云间和入云到中国电信版权所有2多云协同和云网边端协同，在不断推进和深化。云网融合最初发生在云内网络（DC 内），为满足云业务带来的海量数据的高频、快速传输需求，引入了叶脊（Leaf-Spine）架构和大二层网络技术，实现 DC 内部网络能力和云能力的有机结合和一体化运行。随着 DC 间流量的剧增，云网融合的重点转向云间网络（DCI），通过部署大容量、无阻塞和低时延的 DCI 网络，实现了 DC 间东西向流量的快速转发和高效承载。由于企业上云需求和 SaaS 流量激增，入云成为云网融合的新重点，以 SD-WAN 为代表的新型组网技术， 通过软件定义的方式， 实现了简单、灵活、低成本的入云连接。伴随着业务实时性和交互性需求的提升，传统中心化的云部署方式难以满足超低时延等业务的高性能要求和低功耗、低成本的高性能终端要求，需要通过多云协同、云边协同乃至云网边端协同等方式提升不断提升云的实时性和可用性以及终端的性价比。1.21.2 云网融合的需求云网融合的需求云网融合既是技

7、术发展的必然趋势，也是客户需求变化的必然结果。对企业客户而言，需要通过多云部署、高性能云边协同、一体化开通服务等帮助其提升竞争优势；对政府客户而言，数字城市、数字社区等对云的能力和安全性有越来越高的要求； 对个人客户而言， 基于云的 XR 等应用成为新的娱乐、生活方式；对家庭客户而言，基于云的智慧家庭服务越来越不可或缺。所有这些场景，都对云网融合提出了新的要求。云网融合必须适应众多不断发展的客户需求场景，因而，云对网络提中国电信版权所有3出了越来越高的需求，网络云化需要提升云能力，数字化平台能力的构建也需要云网本身的能力不断升级。本部分采用德尔菲法，从上述三个方面对现有水平和需求程度进行对比评估，以找到需要改进的重点方向，确定云网融合的重点技术领域。1.2.11.2.1 云对网的需求：网随云动云对网的需求：网随云动数字化转型的加速，使得云对网络的需求更加强调灵活定制和快速交付能力，主要从网络性能、网络可用性、网络智能性、适配能力和网络安全等 5 个维度来考量。1）网络性能： 指网络支撑云业务的基本性能要求， 包括网络覆盖、网络带宽等指标。 网络覆盖：有线/无线网络的覆盖程度，能满足云向

8、边缘的延伸和扩展，确保“云到哪儿、网到哪儿” 。 网络带宽：灵活的网络带宽适配以及充足的网络带宽保证，使得云能够随时调用且得到满足。2）网络可用性：指网络面向云业务持续提供可靠连接服务的能力，主要包括 SLA 保障和差异化保障等。 SLA 保障：提供与业务匹配的确定性质量，尤其是对于高等级业务提供高质量保证，从而满足客户对网络质量的特定要求。 差异化保障：网络面向云业务提供差异化的连接服务质量，通过多层冗余备用、多路由、QoS 机制、资源动态调度等技术实现多种等级的服务。3）网络智能性：指传统网络为满足云的灵活多变需求，在智能化中国电信版权所有4方面需要提升的能力，包括弹性伸缩、网络可编程、故障快速发现和流量自动切换、全局网络资源动态优化等。 弹性伸缩：网络的覆盖、带宽等性能可以随着客户和业务的要求按需进行调整和扩/缩容。 闭环自动化：网络操作整体闭环，实现自动化的开通、故障定位和排除等功能，减少人工干预，提高网络性能。 网络可编程：网络服务在协议、性能、功能、覆盖等方面可以被程序化描述和实现。 故障快速发现和流量自动切换：故障时出现可快速定位，并实现负载的自动切换，从而保证网络性能的

9、稳定，避免影响客户体验。 全局网络资源动态优化：网络资源可以根据云业务的需求量、用户访问量等因素实现动态的实时优化。4）柔性适配能力：指网络能力服务可以一站式开通、终止，且服务的种类、 功能、 性能等可以便捷修改和变更， 包括快速开通、原子能力服务化和整体化网络供给等。 快速开通：从云的需求出发，自动化实现网络资源的调配和开通， 实现云网资源的一体化开通， 最大幅度节省业务上线时间。 原子能力服务化：网络能力可拆解为原子能力，并可通过统一封装， 将这些原子服务能力进行组合和编排， 被云业务所调用。 整体化网络供给：给云呈现的是一个可配置、可调整、有质量保证的整体网络，而不是零散的网元和连接。5）网络安全：指网络为云业务提供的网络本身的安全保障，包括中国电信版权所有5地址与标识安全、协议安全、身份安全等。 地址与标识安全： 具备访问控制等措施， 识别并阻止恶意地址，确保地址与标识的真实、可信。 协议安全：采用密码技术保证通信分组中数据的完整性、合法性和机密性，保证通信数据和网络协议的安全性。 身份安全：采用网络准入控制等措施，实现用户身份识别、追溯及行为审计，确保用户身份的真实、可信。云

10、对网的需求网络性能网络安全网络可用性柔性适配能力网络智能性运营商水平客户需求度图 1：云对网络的需求及现有匹配度云对网的需求及现有匹配度如图 1 所示， 为缩小以及消除上述能力的差距，尤其需要在网络可用性中的 SLA 保障、柔性适配中的原子能力服务化、网络智能性中的弹性伸缩和网络可编程等方面实现更高的要求。中国电信版权所有61.2.21.2.2 网对云的需求：网络云化网对云的需求：网络云化为了灵活适应互联网和云业务的发展，传统封闭刚性的网络开始从硬件为主体的架构向虚拟化、云化、服务化的方向发展，以期实现弹性资源分配、敏捷灵活组网、自动智能运行等目标。在云网融合的过程中，网络云（即电信云/CT 云）作为一种面向网络服务功能的云化承载平台，是传统网络功能的云化延伸。也需要看到，基于专用设备构建的传统网络，在实时性、安全性、大容量、低时延等方面具有比传统 IT 系统更高、更严苛的要求。网络云化对网络云提出的技术要求主要体现在：1）统一承载与集约运营能力：多专业虚拟网元在网络云上的统一承载，需在通用计算能力之外引入异构计算能力，用于满足电信级虚拟网元的高性能与高可靠性承载要求。网络云资源池需实

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