目錄
算力互聯網網絡架構
SRV6
主要特點
應用場景
結論
G-SRV6 多層次網絡切片
智享WAN
一、定義與背景
二、關鍵技術
三、應用場景與優勢
四、發展現狀與未來展望
智能算力網絡成為智能經濟時代代表性數字基礎設施
算力互聯網網絡架構
為構建算力互聯網這個前瞻性的數字基礎設施,確保各類算力資源能夠無縫、智能且高效地聯接成一張算力網絡,需達成以下關鍵目標:
●算力高效互聯:將分散的算力資源池整合,通過統一調度平臺提升算力使用效率。
●廣泛接入覆蓋:確保各級智算資源池和海量用戶無縫接入,實現算力資源的按需調度和服務。
●智能流量調度:識別并靈活調度不同類別、不同需求流量,優化網絡資源利用,提升網絡質量。
高效數據傳輸:支持周期性、任務式海量數據的高效上傳,滿足彈性帶寬需求,確保算力訓練數據傳輸順暢。
SRV6
(Segment Routing over IPv6)是一種網絡協議,它將段路由(Segment Routing, SR)的概念與IPv6相結合,旨在提供一種更靈活、更可擴展的網絡轉發機制。SRV6通過利用IPv6擴展頭部中的段路由頭(Segment Routing Header, SRH)來實現網絡流量的精確控制和轉發。
主要特點
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基于源路由:與傳統的基于目的地的路由不同,SRV6允許網絡節點(即源節點)指定數據包應經過的路徑段。這種基于源路由的機制提供了更高的靈活性和控制能力。
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可編程性:SRV6通過定義段標識符(Segment Identifier, SID)來編程網絡路徑。SID可以是IPv6地址、MPLS標簽或其他標識符,使得網絡路徑可以根據需要進行動態調整和優化。
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可擴展性:由于SRV6基于IPv6,它繼承了IPv6的巨大地址空間,從而支持更多的網絡設備和更大的網絡規模。此外,SRV6的擴展頭部機制允許在不修改現有IPv6協議棧的情況下添加新的功能。
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多路徑和負載均衡:SRV6支持基于SID的顯式路徑選擇,這意味著網絡可以根據需要選擇不同的路徑來傳輸數據包,從而實現多路徑傳輸和負載均衡。
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與現有網絡兼容:SRV6設計時就考慮到了與現有網絡的兼容性,它可以在不改變現有網絡架構和協議棧的情況下部署和運行。
應用場景
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數據中心網絡:SRV6可以提供細粒度的流量控制和優化,從而提高數據中心網絡的性能和可靠性。
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云原生網絡:在云原生環境中,SRV6可以支持微服務之間的精確通信和流量調度,提升云服務的可用性和可擴展性。
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廣域網(WAN):SRV6可以用于優化廣域網中的流量傳輸,通過智能路徑選擇和負載均衡來降低延遲和提高帶寬利用率。
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網絡虛擬化:SRV6可以與網絡虛擬化技術(如SDN、NFV)相結合,實現更靈活、更動態的網絡資源管理和調度。
結論
SRV6作為一種新型的網絡協議,為網絡轉發機制帶來了革命性的變化。它通過基于源路由的機制、可編程性、可擴展性以及與現有網絡的兼容性,為網絡運營商和服務提供商提供了更強大、更靈活的網絡控制能力。隨著網絡技術的不斷發展,SRV6有望在更多領域得到廣泛應用,推動網絡架構的演進和升級。
SRv6 被認為是新一代 IP 網絡的核心協議,具備可路由屬性、可編程能力,可簡化網絡路徑創建,滿足靈活的網絡和業務功能需求,結合 SDN 技術使能可編程的網絡,為算網時代的網絡基礎服務、增值服務提供了技術基礎。但由于原生 SRv6 在長路徑編排情況下報文頭開銷較大、凈荷利用率低,會降低封裝效率,256字節包長、8層段標識的情況下凈荷占比將不到 60%。同時報文處理對芯片要求高,深度的報文頭復制與操作對現網設備性能及規模應用造成挑戰。
為解決上述難題,中國移動主導原創了 G-SRv6技術,發布了《G-SRv6 技術白皮書》,對 IPv6 報文頭的基礎幀格式和基本轉發機制進行創新(如圖所示),有效縮短報文頭長度,提升報文承載效率。創新提出壓縮冗余前綴的拼接方法,大幅提升報文封裝效率;攻克異構段標識混編難題,實現G-SRv6 壓縮 SID 兼容原生 SRV6 SID;率先提出二維指針索引方法,準確定位壓縮段標識;提出段標識新型壓縮標記,攻克壓縮 SID和原生 SID 靈活編排難題;率先提出壓縮段標識控制協議擴展,實現全網 G-SRV6 靈活高效算路。
G-SRV6 多層次網絡切片
傳統 IP 網絡端口資源為統計復用,所有業務流量共享物理端口轉發資源,提升了端口利用效率,也導致了不同業務之間的資源搶占,無法對高價值業務進行嚴格資源保障。網絡切片通過在端口上劃分專屬轉發資源,在滿足統計復用的基礎上提供了獨享資源的保障能力。
SRv6/G-SRv6 Policy Group 是基于流 DSCP、ARNID(Application Responsive Network ID,應用響應網絡標識)等特征引流入隧道的一種方式,Policy Group 中包含若干條不同SLA要求的切片路徑。在路由迭代時,頭節點根據業務路由的下一跳地址關聯到指定的 Policy Group。在數據轉發時,業務攜帶 DSCP 信息,根據 Policy Group 配置,關聯到指定的 Color,進而關聯到 Policy Group 內具體的某一個 Policy,從而實現基于流特征進入不同切片的能力。PolicyGroup中的所有Policy可以共用保護路徑,提升切片資源的利用效率。
智享WAN
是中國移動提出的一種基于G-SRv6(Segment Routing over IPv6)技術的新一代SD-WAN(軟件定義廣域網)解決方案。以下是對智享WAN的詳細解釋:
一、定義與背景
智享WAN是中國移動為應對新業務、新需求層出不窮的云時代,提出的一種整合云、邊、端、網資源,提供端到端服務及動態調整能力的新型網絡解決方案。它旨在通過G-SRv6技術,實現融合Overlay和Underlay網絡的新一代SD-WAN,以滿足企業數字化轉型中對靈活網絡連接和高質量上云的需求。
二、關鍵技術
- G-SRv6技術:G-SRv6是Segment Routing over IPv6的增強版本,它提供了整合云邊端網的端到端服務及動態調整能力。通過G-SRv6,智享WAN能夠充分發揮云網資源能力,實現網絡配置與業務開通的解耦,提升業務開通效率。
- Overlay與Underlay協同:智享WAN采用Overlay與Underlay協同的方式,提供差異化的SLA(服務等級協議)服務保障。Overlay虛擬網絡用于提供靈活的業務部署和管理,而Underlay承載網則提供穩定的物理網絡支撐。
- 隨流檢測與閉環控制:智享WAN通過隨流檢測感知業務質量,并與SDN(軟件定義網絡)結合,形成閉環的控制系統。這能夠確保業務質量的穩定性和可靠性。
三、應用場景與優勢
- 上云、組網和上網業務:智享WAN能夠同時提供上云、組網和上網業務,滿足企業多樣化的網絡需求。
- 差異化服務:通過G-SRv6技術,智享WAN能夠提供基于應用的全路徑端到端差異化網絡服務能力,滿足不同業務場景下的網絡需求。
- 靈活接入:智享WAN支持有線、無線、互聯網專線等多種接入方式,實現分支互聯、一跳入云、一線入多云等功能。
- 網絡感知應用與算力:智享WAN能夠感知應用需求和網絡算力資源,提供基于應用的服務和基于算力資源的選路服務,實現面向算力的網絡優化調度。
四、發展現狀與未來展望
目前,智享WAN已完成原型產品開發,并在浙江移動等地進行現網試點。浙江移動使用智享WAN產品為企業用戶提供敏捷企業云組網產品,實現了帶寬彈性、組網可視、SLA可視、自助維護等功能,受到客戶的一致好評。未來,智享WAN將在IETF、BBF等國際標準組織持續構建G-SRv6標準體系,開展多方向、多維度的國際標準合作,增強在國際IP基礎標準方面的話語權。同時,項目方將積極構建G-SRv6技術體系的開源系統,全力打造面向算網融合的廣域網開源整體解決方案,從而構建G-SRv6產業合作生態,全面實現IPv6+時代IP網絡的技術引領和超越。
近年來,數字中國建設整體布局全面推進,中國“東數西算"重大工程的深入實施,八大算力樞紐與十大數據中心集群加快建設,以及人工智能大模型快速發展進一步對算力網絡提出新的性能需求,數據中心不斷煥發新活力,算力網絡架構不斷優化升級。銅纜、光纖等數據中心物理基礎設施隨著科技進步不斷向前發展,新型技術標準與應用不斷涌現,對算力網絡傳輸效率、傳輸距離等產生深遠影響,為構建更高效更綠色更安全的算力網絡提供了物理支撐。
400G網絡標準不斷演進成熟,逐步涵蓋了柜內、柜間、模塊間、建筑群間等算力網絡應用場景,Aginode安捷諾憑借雄厚的技術創新實力,為各行業用戶提供了依據拓撲分析來制定具體布線策略的解決方案,并在此基礎上與合作伙伴共同完成網絡測試解決方案。面向未來算力網絡的可持續發展,800G與1.6T網絡速率正加快研發,智能算力的應用范圍將持續拓展,算力與算力網絡的融合將更加深入,安全和綠色低碳將是算力網絡發展的永恒主題
智能算力網絡成為智能經濟時代代表性數字基礎設施
在以人工智能為核心驅動力的智能經濟新階段,
互聯網成為經濟社會互聯互通的基礎設施,
數據成為新的生產要素,
"智能互聯網+"成為業務創新的重要模式,
區塊鏈成為經濟社會的信任機制,
物聯網+5G推動萬物數字化和網絡化,
一個"高速泛在、天地一體、云網融合、智能敏捷、綠色低碳、安全可控“的智能化綜合性算力網絡基礎設施正在成型,打通了經濟社會發展的信息"大動脈"。