第三届未来网络发展大会

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网络体系变革的思考

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尊敬的各位领导、各位专家、各位来宾,早上好!很高兴来参加未来网络大会,我的发言题目是网络体系变革的思考。

我们先看一下现在运营商的情况,网络用户数的红利渐行渐远了,网民普及率,去年年底是60%,移动通信普及率是112%,北京到了184%,现在固网,我们看中间那个图,这是移动宽带普及率超过了90%,国家固网家庭宽带普及率也接近90%,而且在固网里头,中国的光纤渗透率是最高的。右边那个图是2016年的数据,当时只有80%左右,今年国务院要求,今年光纤到户占宽带用户比是90%,300个城市要部署千兆宽带接入网络。左边那个图是移动的,这边是移动数据的年流量是绿的中线,蓝线是每个用户每个月的流量。可见增长是很快的,去年是前年的2.6倍,整个来看,我们固网和移动宽带普及率在接近饱和了,电信用户数的发展,已经接近天花板。

网络运营效率不高,整个资源利用率是不高的,整个运营商IP骨干网利用率只有70%左右,有些数据中心的利用率还不到30%。因为什么呢?整个流量峰值和均值差很多,往往为了网络不堵塞,按照峰值设计,平均的时候流量利用比较低,像阿里、微软他们是削峰填谷的办法,谷歌和微软利用率是90%左右,利用率高资费就低一点。2016年起,OTT承担的部分超过了运营商承担的部分。其次是运维效率问题,传统的运维的方式不便于操作,发现故障定位故障比较困难。现在运营商运维开支比投资开支还要高,现在是3倍以上。

能量效率比较低的,我们基站的能耗不可能按平均的按闲的时候给配置,所以往往是浪费的,我们没有办法关掉空闲的基站、窄波,我们根本没有掌握什么地方是空的,什么地方不是空的。运营商的电费支出占到网络运营总费用的16%,你可以看到中国移动的资费已经是,差不多接近1天1个亿的电费了,所以应该是比较高的,电信是蓝色的,联通是红色的。

所以网络运维必须要智能化,实现对业务流量,还有运营商的剪刀差越来越大,就是我们固网宽带平均接入宽带和宽带下载速率,从提速降费以来,整个网络每兆资费下降了92%,现在的资费只是当初的8%,现在1兆已经到不了1块钱,只有几毛钱了。移动通信也一样,不到5年,移动通信的单位流量资费下降了90%,现在实际上也是1块多钱了,整个固网流量资费下降速度,移动流量资费下降速度,比摩尔定律还要快。

底下这个图,红线是电信业务收入,蓝线是电信业务量,绿线是剪刀差,2018年差值是130个点,可见越来越厉害。当然国务院要求今年,对中小企业宽带平均资费还要降15%,移动平均流量资费还要降20%。运营商需要从流量经营转到价值经营了。

我们看看去年财富杂志发布的2018年世界五百强,中国移动排在53位,相对前一年下降了6位,中国电信排141位,下降了8位,中国联通排237位,下降了32位。中国五百强企业营收平均增幅18%,运营商的平均增幅3.19%,企业净利润平均增幅,中国五百强企业平均24%,运营商是5%,BAT是8%,前年市值运营商1.8万亿,BAT是6.6万亿,前年跟2016年比,运营商市值减少了15%,ABT增加了43%,我们三个运营商加起来可能也就等于ABT其中一个而已。我们电信通信做了很大的贡献,在信息消费里头,你这个贡献有多大呢?绿线是消费,整体的评价影响。蓝线是电信业务收入,蓝线这么多年来变化不大,绿线变化很大,整个电信消费占信息消费的比例是越来越低的。2020年下降不到四分之一了,电信运营商对信息消费的贡献率在快速减弱。

应该说现有的网络体系和运营模式,已经到了非变革不可的时候了。网络怎么变,我们看一看历史,七十年代25分组交换面向连接,当时只考虑数据的应用,同期很快出来IP,分组交换无连接。开始的时候只考虑数据的应用,现在呢?什么都做了。实际上在这期间,还出现过TM,是分组交换面向连接的,但是是等包长的,面向全业务,市场很理想,但是当时很复杂,最后输给了简单而不理想的IP了,IP为什么会成功?它设计之初仅考虑了支持无连接数据中心,这一点是原有网络的弱项,而且当时数据通信占网络的,无论流量还是收入,占比都很少,改造这个东西影响很少很少,没什么损失。

而且IP是开放的架构,整个网络上都可以运行,对底层没有特殊的要求,因此很容易生存。互联网开始规模不大,也没有商业性的压力,一下子IP就站住脚了。现在来看,网络越来越复杂,IP还能继续吗?现在有演进路线是继续走IP的方式,针对新的问题,用修补新增协议方式。应该说IP设计的时候,并没有考虑画质和视频,还是可以适应的,不过网络越来越复杂,这种修补打补丁的方式是比较难管理的,而且开销比较大,效率没那么高,我们更希望寄托于革命路线,用颠覆性的技术来更新现有的体系。

2005年美国坚米(音)计划就是这么想的,追求过于完美。现在这个网络这么大,怎么在大网上来验证,现实网很难让你验证,一个试验网又不具有大网的条件,也没法验证,至今没有取得实质性进展。现在互导SDN和AFV了,我认为,目前也别企图全面改造所有互联网,还可以考虑从部分改造,我认为移动目前流量占比还不高,特别是5G现在新出现,可以以5G作为网络变革的切入点。

当然5G网络体系有这几个特点,一个是转发模式的多样化,既可以在第三层做路由器,也可以在第二层做交换,也可以在一层半做以太网中继,有大有小,时延可短可长,对高时延还可以用时延敏感网络来支持。

另外虚拟化,一个是SDN,一个是AFV,是数据面和控制面的分离,推动了硬件的白热化。网络用SDN基于服务的架构,用APP的方式来形成各种各样的智能单元,这样用功能模块化的组合,来支持未来业务。另外通过网络控制面的协同编排,将网络资源组成切片,为不同业务提供BPN的服务,还有控制面与数据面的分离,还有云化,包括接入云转发和边缘计算。

5G虽然不是对现有互联网的全面颠覆,但核心网跟4G比也有很大的变革,技术上跟运维管理上都有很多挑战,当然也不会一帆风顺,所有的这些体系都会面临挑战的,比如说转发模式,我们可以在第三层做路由器,以IP包做交换,这是传统互联网就是这样做的,但是所有的都打成一个IP包,实际上效率并不很高,原因是当年提出的时候,整个网络是不稳定的,用这种方式独立选入,可以达到很高的连贯性。现在互联网发展比较好了,我们还要完全是低效率高时延的代价吗?可以在第二层做交换,时延还是大,现在提出一层半,以太网中继是交叉链接。

另外,即便是做路由器选入,原来我们不管IP包前后有没有关联,也不管一个序列的IP包是不是同一个源到同一个目的地,我们对每个IP包独立选入,在路由中间也做这个工作,现在发现5G支持视频,这么大的视频,无数同一个源到同一个地址的IP包,没必要重选,这种方式面对链上连接。我们可以针对业务不同,走一层也可以走第二层,既带来灵活性,也增加了网络运营管理的复杂性。面向连接的模式,要将网络从原来的分布式选入到集中选入,需要引入SDN和网络操作系统网络操作系统,要进行大规模的计算,芯片集中控制是有风险,当前因为是发布了全世界最大的操作系统,主要的还是做电路的调配,除了电路调配还有别的工作,目前还有待验证。

中心云,未来网络要搞边缘云,可以用处理低时延快速响应的业务,可以过滤很多数据,只要把一些关键数据送到中心云就够了,中心云负责建模,使运营商更贴近用户,避免运营商的边缘化。这是个好事,但是边缘计算有可能方式,其他企业可以用,他们会跟运营商争夺最后一公里,究竟运营商是通过边缘计算避免边缘化,还是更加边缘化,这也说不定。

另外便算技术的安全防护能力不会比集中计算能力强,边缘计算始终还是一个方向,未来会有超过50%的数据在边缘计算上,2020年会占到物联网技术总支出的18%,那么成本只是单独使用云计算的39%,5G支持多种多样的业务,有不动的,有带宽宽的有带宽低的,有低时延也有高可靠,在同一个物理网上,通过逻辑上专网,组成不同切片,可以很好地支撑我们的业务发展。但是网络虚拟化,对运营商掌握大数据和人工智能的能力是极大的考验。我们要对每个业务进行设计专用的VPN,大规模的VPN还是没有成功案例的,是不是寿联也存在风险。

运营商,过去交换机有硬件和软件,路由器也是这样,网关也是这样,我们觉得这种方式运营商可能想要改变一点业务,都要找设备供应商来支持,如果设备供应上服务不好,不可能很快响应了,现在提出来硬件虚拟化,用软件的办法来定义网源,可以实现当路由器当路由器,当交换机当交换机,我们叫白盒化。运营商可以自主控制软件,但是运营商长期以来依赖设备供应商,这种方式要转到自主开发,人才成长都需要培养,原来长期以来设备供应商,自己的武功给废了,基于X86的白盒化,以前是国产设备,现在导向英特尔,对于自主可控不是一个好事,现在也可以不一定要X86,还可以luix,目前还不太成熟。

未来白盒化也是一个方向,但是并不是想象得那么好。另外我们说5G有三大应用场景,增强移动宽带高可靠低时延大连接,真正5G哪种业务最火,现在说不出来,3G没出来之前谁也没想到微信会火,4G出来了微信可以视频,提速降费,短视频头条出来了,未来5G网络业务是我们想象不到的,怎么办?我们手机为什么有这么多功能?是因为我们手机有平台,按照什么需要下载什么app,将来5G的业务生成,也用了类似app架构,运营商业务生成功能单元可以自己开发,也可以开放给第三方开发,甚至这种功能也可以开放给第三方利用,所以这样一来吸引未来业务发展的不确定性。

另外传统的,我们的移动通信的协议是专用的,现在5G的协议都转成互联网的,这样一来可以快速利用互联网已有的业务能力。5G整个开放化,业务开放化和协议的互联网化,带来了灵活性,但是带来了安全的挑战。业务外包了,很有可能使运营商坐实管道化的风险,增加网络被攻击的机会。我们说非常重要的操作系统,这个操作系统跟原来已经不一样了,传统的网源是靠网管管理的,网管是靠人来配置的,是一个静态的,支持故障管理、配置管理、性能管理。现在网络管理的功能增加了网源功能的配置,是路由器、交换机还是交叉链接,增加的业务信道的配置,组织各种各样的切片。功能要求很高,而且是动态的,因此没办法用网管实现,要转到,要控制面来实现。对于网络操作系统的要求更高,不是传统的OSS的功能,要实现切片,其中业务信道的编排器,计算量很大,而且响应时间要求很严。

现在需要通信与计算深度融合,网络技术架构,要实现通信技术缓存能力的汇聚,作为网络的运营,也要实现用户中心网实现整个能力的汇聚,我们也知道网络还包括支撑运营的智能化。

网络业务发展到现在,网络体系不变是没有出路的,任何网络体系的变革,都会涉及到产业链上下游各方利益的博弈,技术和管理流程再造的挑战,对运营商来讲也是艰难的选择,但变革会开拓网络技术业务运用的创新空间。

谢谢大家!