迈向智能世界白皮书2023：数据通信

数据通信 网络加速AI，AI改变网络 序言 人工智能正在重塑整个人类社会。我们预计人工智能的行业渗透率将从2021年的7%增长到26年的30%。随着大模型加速行业智能化的转型，到2030年渗透率将超过50%，提升10倍。人工智能的快速发展，将进一步推动行业数字化转型，为网络创新提供了新机遇。 企业加速上云，广域网络敏捷性和安全性亟需提升： 一方面，全球企业上云比例已高达70%，混合分布式多云成为主流，上云和云间流量快速增长，企业希望通过一张弹性、敏捷的网络灵活、按需的连接多云以释放云端效率。另一方面，能源、交通、金融等传统行业进入快速云化转型期，对网络提出差异化的承载诉求，网络需要提供基于业务诉求的定制化质量保障能力。为做好企业业务云化的有效支撑，网络需要向弹性敏捷，安全可靠演进。 AI算力激增，带来数据中心网络变革： ChatGPT等激发了AI的快速普及和增长，到2026年，AI行业渗透率将达到30%。从2023到2030年，AI算力将增长500倍。AI训练所用的计算量呈指数增长，带宽需求平均每3.5个月便会翻倍，远超摩尔定律定义的18个月。AI算力激增将带来全球数据中心网络建设需求增长以及网络技术变革。0.1%的网络丢包会带来50%的计算性能下降，如果要100%释放算力，需要构建高吞吐、零阻塞的数据中心网络。 园区网络代际升级，进入体验为王的时代： 行业数字化转型需要建立高速、稳定的园区网络环境。园区网络连接范围正在快速扩大，从办公到生产，从联接人到联接物，未来5年，园区接入终端数将增加3倍，园区网络需要提供泛在的网络连接，并基于办公业务和生产业务提供隔离能力；园区业务正在快速变革，移动办公和视频会议成为园区的两大主流发展趋势，园区内80%的流量将是音视频流量，园区网络进入体验为王的时代。这些都需要对原有网络进行升级换代，例如，从Wi-Fi4/5到Wi-Fi6/7，从千兆到万兆接入。 网络复杂性急剧提升，智能化加速网络自治： 随着云计算和物联网等技术的不断发展应用，万物互联、万物感知、万物智能的智能社会逐步推进。企业网络从辅助办公到支撑生产，从静态配置到按需调整，从单域管理到全网协同，网络的边界不断拓宽，网络的质量属性日益增强，网络的运维模式正在发生质的改变。AI应用于网络可以帮助网络突破人工运维的效率瓶颈，让网络具备高度的自动化和智能化能力，即实现网络的自动驾驶，为企业数字化业务创新和敏捷运营铺就基石。 网络攻击无处不在，需构筑一体化安全防御体系： 随着业务上云，传统网络边界被打破，给网络安全带来了更大的挑战和更多的不确定性。2022年，85%的企业都经历过网络攻击，全球网络攻击数增长42%，平均每11s就会发生一次勒索攻击。网络攻击可直接引起企业业务中断，敏感数据泄露，甚至巨额的经济损失。为有效防范网络攻击，建立“云网边端”一体化的安全防御体系是关键。 数据通信产业正在变革，网络提升AI训练效率，让算力无所不及，AI也将彻底改变网络，让智能无处不在。 目录 趋势1：多云成为新常态，弹性、可靠、可视的网络创新正在加速01 趋势2：AI大模型爆发，正在推动数据中心网络发生根本性变革 趋势3：数字化转型深入，园区网络进入以体验为中心时代03 趋势4：从点级走向系统级，AI改变网络进入规模部署拐点04 趋势5：一体化、服务化、智能化成为网络安全建设新特点05 多云成为企业数字化新常态 •企业多云新常态：企业出于成本节约、数据安全、不同云间的技术整合等多方面考虑，开始逐渐从过去的上IaaS、PaaS和SaaS，发展到私有云、行业云、边缘云、分布式云等各种形态，企业基于自身业务诉求，灵活利用各种不同形态的云服务，将正确的工作匹配到正确的云服务，将多项工作负载分散在不同云平台上运行，就是企业上多云。Flexera2023云业务报告显示，在受访企业中，已有87%的企业正在使用多云服务，多云成为企业数字化转型新常态； •传统行业上云加速：随着云计算、大数据和人工智能的发展，云服务作为助推业务创新、企业升级的动力覆盖到了越来越多的领域。企业为了紧追技术变革，寻求新的发展机遇，纷纷向“云”敞开了怀抱，云服务的实践者从互联网行业开始逐步向工业、教育、医疗、政府、能源、金融等传统非数字原生行业迈进，数字化转型的带动效应开始显现。以工业领域为例，麦肯锡预计，到2025年，传统行业的业务上云比例将大幅提升； •行业上云以分布式混合多云为主：行业上云发生在企业不断追求更高的效率、性价比和业务增长的背景下，而混合多云结合了公有云和私有云的优点，既保障了企业数据的安全性，又提供灵活的云架构，受到企业的青睐。同时，大量新兴业务应用需要海量数据分析和计算能力，多层级、分布式的云计算建设模式成为行业的主流方向，如金融行业“两地三中心”，能源行业的分布式数据中心叠加公有云服务的架构等； 匹配多云战略，企业多云网络建设进入高峰期 网络成为多云战略核心需求： 云业务的开展需要强大的网络能力支撑，网络资源的优化同样要借鉴云计算的理念。随着多云战略的快速落地，异构联接、复杂的网络管理、E2E业务体验保障以及安全防护，都要求网络基础设施要更好的适应云计算应用的需求，并能更好的优化网络结构，以确保网络满足行业云业务要求。 行业数字化专网建设进入高峰期： •金融：金融业务规模快速增长和分布式架构转型，对承载金融业务的广域网络提出了新需求。金融广域网作为金融云和金融网点间的连接通道，是金融业务高效、稳定运行的基石。金融机构以满足多地多中心及分支机构的互联互通需求为基础，正在加速构建高速、智能、弹性的广域网络。在中国，已经有包括中国建设银行、交通银行等20多家金融机构进行多云网络重构；•能源：多地多中心的分布式多云架构成为能源行业云化战略，生产、管理、经营数据全面上云，要求网络、算力以及数据的高效灵活调度。数字化生产，前端数据采集和后端实时智能化分析，前后端联动实现智能化作业，要求能源数据网提供确定性体验的网络保障能力。电力、油气等能源领域已经基于数字化发展需求，开始进行多云网络的建设；•政府：政务云是一朵物理分散、逻辑集中的云，面向全国各地各部门提供统一的云服务。政府多云网络打通各政府部门的壁垒，实现资源融通，满足不同部门不同业务的差异化承载诉求，实现多级联动、服务智能、集约建设、全面覆盖； 行业多云网络特征 弹性敏捷：多云按需连接，多云协同 业务隔离：数据安全，确定性体验保障 实时可视：网络、业务、体验多维可视 运营商抓住企业上云风口，多种模式展开多云网络创新 传统运营商网络无法满足行业多云业务诉求：随着架构在网络基础上的云计算及其应用的快速发展，云计算对于网络的要求正从简单的提供专线接入向弹性敏捷、业务隔离、体验可靠的多云网络演进。但传统运营商网络注重建设和运维，在业务网络开通速度，灵活调整，智能化等方面，运营商传统大网无法满足企业需求。 运营商开始进行多云网络创新：运营商拥有庞大的网络基础设施，这对运营商来讲既是优势，可以基于网络基础设施面向企业提供各类业务，但同时也成为一种负担，当业务出现新诉求时，运营商因为庞大的网络资产负担，网络转型需要逐步进行。 •上云专线模式，叠加套餐增加盈利：传统组网或互联网专线向上云专线和多云互联专线转变，部署SD-WAN等实现上云专线敏捷开通。基于POP资源池，提供任意接入方式的网关能力。POP点通过传统专线实现与云的按需连接。SD-WAN+专线连接到多云,并不是真正的多云网络，无法提供端到端的连接、安全、可视等能力。 •多云汇聚模式，抢占统一采购入口：运营商新建多云汇聚骨干网络，实现本地不同云资源的预连接，并基于Overlay网络,提供一站式多云连接及增值服务。运营商提供从企业到骨干网的端到端SRv6能力，实现企业多云网络的自动化编排，以及多云协同。运营商建设多云汇聚平台，通过与第三方云平台的API接口对接，实现第三方云服务的转售，使能商业模式创新； •行业专网模式，价值客户体验保障：行业办公、生产上云，金融、政府、教育等高价值行业出于安全性的考虑，业务要求和公用业务隔离，业务体验对网络质量要求高，不能因为网络中的其他突发业务导致体验受损。运营商为了满足行业客户需求，在SRv6云骨干基础上部署网络切片，或基于客户诉求建设行业物理专网。上云业务SLA通过对租户网络业务流量和性能指标的实时分析呈现，一方面让租户可实时感知自己专线的服务质量，支撑SLA商业变现。同时，可通过集中监控各租户的业务SLA，及时发现上云网络流量、性能指标劣化等事件，进行提前优化和有针对性的维护，提升云业务体验； 关键特征1：弹性敏捷，多云算存资源可调度 流量突发业务对传统专线的商业模式提出挑战：传统上云专线供应模式为固定时间内固定带宽，无法应对企业临时性大带宽业务：购买专线带宽不足，导致业务体验受损，或者长期维护大带宽专线，导致成本过高；临时性大带宽业务包括大带宽实时通信和周期性数据搬迁两类业务。大带宽实时通信即时性强，主要由事件造成，持续时间数小时或几天不等，无法通过随意拉长通信时间解决带宽不足问题，只能损失即时的通信体验；周期性数据搬迁业务实时性不强但总耗时有要求； 弹性上云专线，满足企业潮汐业务带宽诉求：弹性计算在云计算领域已经相当成熟，从消费者角度看弹性服务带来的是满足其任务诉求的最优成本的服务产品，真正实现PAYG，既满足任何业务场景要求又买的起、不浪费的高性价比产品，从供应商角度看，弹性服务本质是资源的高效管理，使其发挥最大效能；弹性上云专线引入云计算的弹性理念，将网络带宽资源池化，并基于对租户业务流量进行实时感知与预测，实现全网带宽资源的灵活调度，保障上云专线业务体验； 弹性专线保障用户体验，助力网络资源变现：通过弹性专线，企业在保留一个固定带宽专线的同时，基于业务情况，临时增加带宽或购买流量包，并在临时增加带宽或流量包上提供和固定带宽专线一致的质量保障，真正实现按需购买、按量付费。运营商则可以充分运用空闲带宽资源，最大化网络价值； 弹性网络架构 弹性网络服务层弹性网络服务目录及开放API 流量决策调度层全网和节点两级流量均衡调度 弹性资源抽象层节点级带宽颗粒抽象和管理 关键特征2：业务隔离，关键上云业务质量可保障 行业业务上云，对安全隔离、可靠性提出更高要求。为了在同一张网络上满足不同业务的安全隔离和差异化保障需求，业界提出网络切片的概念。 •资源与安全隔离：IP网络切片隔离的目的，一方面是从服务质量的角度，需要控制和避免某个切片中的业务突发或异常流量影响到同一网络中的其他切片，做到不同网络切片内的业务之间互不影响。这一点对于垂直行业尤其重要，如智能电网，这类行业对于时延、抖动等方面的要求十分严苛，无法容忍其他业务对其业务性能的影响。另一方面是从安全性角度，某个IP网络切片中的信息不希望被其他用户访问或者获取，这时需要为不同切片之间提供有效的安全隔离措施，如金融、政府等专线业务；•差异化SLA保障：网络切片使运营商从单一的流量售卖服务，逐步向面对不同行业、不同业务提供差异化服务进行转变，以切片商品的方式为租户提供差异化服务。按需、定制、差异化的服务将是未来运营商提供业务的主要模式，也是运营商新的价值增长点；•高可靠保障：高价值业务和uRLLC业务要求IP网络提供高可用性网络，毫秒级故障恢复已经成为IP网络的基础要求。基于SRv6的网络切片提供针对IP网络中任意故障点的本地保护技术，如TI-LFA（Topology-Independent Loop-free Alternate，与拓扑无关的无环路备份路径）、中间节点保护等，利用这些技术可以极大地提高保护成功率，增强IP网络切片的可靠性。并且，各网络切片内的链路故障倒换能够控制在切片内进行，不影响其他业务切片； 网络切片为行业提供专网式上云体验 切片提供最高的资源隔离和体验保障 灵活分片，差异化SLA •基于固定带宽或收敛比的端到端网络分片•不支持分片的局部网络可以直接透传 一网