王燕 齊驥 薛舒洋 費怡超 閆興安

摘要：企業(yè)的數字化轉型對云網融合提出了更高要求，為滿足其一站式受理云網業(yè)務、自助快速開通、多場景應用等需求，提出了一種面向云網融合業(yè)務的雙層智能組網解決方案，采用“Underlay+Overlay+種接入方式”的智能組網模式、“業(yè)務編排+網絡編排”的2層編排架構、“多網關管理”的精細網絡控制，目的在實現云和網的高效融合、業(yè)務的智能調度，助力企業(yè)高質量、高安全訪問云上資源。

關鍵詞：云網融合；雙層智能組網；編排控制

中圖分類號：TP393文獻標志碼：A文章編號：1008-1739（2022）10-60-4

隨著企業(yè)數字化轉型、云服務和國家政策等多重因素驅動，企業(yè)、行業(yè)和政府機關正逐步將業(yè)務遷移到云上[1]。Frost & Sullivan 2021年12月份發(fā)布的報告顯示，2021年上半年中國公有云市場規(guī)模達到839億元人民幣，同比增長38.5%，保持穩(wěn)健增長態(tài)勢，行業(yè)內競爭激烈。在多項有關建設數字經濟政策的推動下，企業(yè)數字化進程加快，產業(yè)互聯網深化，進而持續(xù)帶動中國公有云市場規(guī)模增長。從Gartner企業(yè)網絡技術成熟度曲線來看，多云網絡、軟件定義云互聯、5G等技術將在未來2—5年內成為主流[2]。

云計算規(guī)模持續(xù)性擴大、網絡技術的不斷創(chuàng)新使得云網融合成為未來的主要發(fā)展趨勢，同時“東數西算”工程的全面正式啟動，對于算力統籌管理、跨地域的數據交互能力提出了較高的要求，進一步擴大了云網融合業(yè)務的應用范圍[3]。通過自助開通的云計算服務與強大的網絡支撐能力的高效融合，為其提供智能化、靈活性的服務。

云網融合重在實現云計算和網絡能力的相互融合。云計算是指通過IAAS+PAAS+SAAS三層架構，構建云資源池為用戶提供便捷的云服務；網絡能力是指通過網絡基礎設施和傳輸線路搭建基礎網絡平面。云計算的即開即用優(yōu)勢與網絡的靈活調度優(yōu)勢深度融合，一方面拓寬了云服務的應用領域，另一方面提升了高質量網絡的利用率，滿足了企業(yè)上云、跨地域互通等的業(yè)務需求[4]。

云網融合主要表現在3個層次：層次1為底層云網資源融合，部署在不同地域的云資源池通過使用網絡傳輸能力，實現全域云資源可達；層次2為云網編排能力融合，網側資源的編排拉通與云側虛擬資源的創(chuàng)建相互融合，實現云網業(yè)務的端到端拉通；層次3為上層云產品和網產品融合，通過一站式受理云網服務為企業(yè)提供便捷的業(yè)務部署，降低企業(yè)的管理難度。

在信息化快速發(fā)展的當下，云網融合顯然已經成為云計算服務提供商、運營商差異化競爭的重要手段之一，如何滿足企業(yè)在數字化轉型過程中的多樣化需求，已對其提出了具有更高挑戰(zhàn)性的要求。

1.1云網融合業(yè)務需求

云網融合業(yè)務目前已在教育、醫(yī)療、政務和工業(yè)等各行業(yè)得到了較多的應用，主要集中在滿足企業(yè)上云的需求，如政務系統上云等。但是伴隨著業(yè)務增長，企業(yè)對于云網融合業(yè)務也提出了更高的要求，比如一站式受理多種方式的混合入云及組網、自助快速開通滿足企業(yè)發(fā)展需求、泛在網絡服務隨時隨地滿足客戶需求等[5]。

1.2一站式受理多種方式的混合入云及組網

企業(yè)希望能夠在一個平臺上一站式購買所有信息化服務，包括云資源服務和網絡服務，針對大型企業(yè)分支遍布全國各地的情況，能夠一站式滿足不同地域、不同類型的接入組網，以及多地域云間互聯的需求，可以為企業(yè)帶來極大的便利。

1.3自助快速開通滿足企業(yè)發(fā)展需求

對于中小企業(yè)，其規(guī)模小、發(fā)展快且存在很大不確定性，一客一議模式無法滿足此類企業(yè)靈活的業(yè)務訴求，需要提供自助式開通方式，使其可根據企業(yè)業(yè)務快速調整資源及網絡配置，因此需要有更便捷、高效的編排方案來支撐。

1.4泛在網絡服務隨時隨地滿足客戶需求

隨著企業(yè)數字化轉型的不斷深入以及數字化應用的持續(xù)發(fā)展，企業(yè)用云的形態(tài)也在不斷豐富，包括混合云、多云、邊緣云，同時還存在跨云服務商多云、跨國多云等眾多的形態(tài)和使用場景。作為云服務提供商，需要積極而持續(xù)地跟蹤行業(yè)應用的變化，從而靈活滿足多樣化場景對于云和網的差異化需求。

基于以上業(yè)務發(fā)展的背景，面對客戶多系統實現、多場景要求、多業(yè)務需求的上云需求，原有的單一連接模式已經無法滿足。另外，伴隨云計算業(yè)務的發(fā)展，網絡基礎設施如何更好地適應需求，如何更好地優(yōu)化已有的網絡結構，使網絡更加具備靈活性、可運維性，成為急需要思考的一個關鍵問題。為此，本文提出了一種“雙層智能組網解決方案”，重在滿足業(yè)務的多樣化需求，實現云網高效融合。

伴隨各行各業(yè)上云規(guī)模的不斷擴大，分支、總部與云之間的混合組網需求日漸常態(tài)化，基于部署在全國范圍的公有云資源池、全域互通的高質量互聯網絡、靈活調度的云PoP骨干網，建立了Underlay+Overlay雙層網絡架構，為云上云下智能立體組網模式提供了底層支撐能力。同時，通過全域業(yè)務的高效編排及網絡的精細化控制，靈活調度全國各省、市、區(qū)、縣的云網資源，進而滿足客戶低時延、大流量和高帶寬等入云連接與組網的業(yè)務需求。雙層網絡架構與業(yè)務編排、網絡控制的有效融合，打造了面向云網融合業(yè)務發(fā)展的雙層智能組網解決方案，支撐大中型企業(yè)在數字化轉型中的各種創(chuàng)新型應用。

2.1智能組網

通過構建“一張Underlay網、一張Overlay網、再疊加種接入方式”的智能組網模式，打造了云服務提供商面向云網融合業(yè)務的核心特征和競爭優(yōu)勢。

一張Underlay網：通過傳輸鏈路以及網絡設備，為企業(yè)上云及互聯場景專門建設了全國互聯的高質量Underlay物理連接網絡，實現了專網專用，另外基于SDN技術的網絡支撐一站式開通能力。

一張Overlay網：基于搭建的高質量Underlay網絡，構建一張Overlay互通網絡，可以支撐多種方式的混合入云及云間互聯業(yè)務云。Overlay網絡主要用于承載價格敏感、高效調度等業(yè)務形態(tài)。經初步測算，這樣的組網結構可以使客戶帶寬接入成本降低60%，覆蓋99%客戶需求。

N種接入方式：使用豐富的基礎傳輸資源（如PTN，OTN，PON，SPN）、5G網絡等優(yōu)質網絡資源，可實現多種不同入云的連接方式，為各行各業(yè)客戶上云打通了最后一公里，提供了全場景覆蓋的網絡承載能力。

2.2高效編排

由于傳統專線類的產品開通流程復雜、建設周期長，無法滿足當前2B業(yè)務的快速開通、靈活變更調整的需求[6]。為實現云網業(yè)務高效開通及靈活調整，雙層智能組網解決方案采用了2層編排架構實現業(yè)務開通，2層編排系統間包含業(yè)務編排、網絡編排，其相互解耦、高效協同。

①業(yè)務編排重在面向云網業(yè)務的云+網全域資源交付，端到端打通云內網絡和網側網絡資源，同時面向B域系統實現云網融合業(yè)務開通、變更和拆除等各類基礎服務能力；

②網絡編排主要實現物理Underlay資源服務能力、Overlay網絡資源服務能力、云內網絡資源服務（云內VPC，Underlay，容器）能力封裝，提供多種組合網絡資源的編排開通能力。

2.3精細控制

為實現對底層網絡互通的精細化控制，采用網絡控制器實現對雙層智能組網中各類SDN網關進行配置管理，進而拉通網絡架構中相關網關的數據面業(yè)務。

網絡控制器支持netconf，openflow，snmp等多種接口能力，采用driver層區(qū)分廠商，實現一套標準的控制器對接不同廠家、不同型號的網絡設備，從而完成數據配置。同時面向上層系統提供標準化能力，其屏蔽設備能力差異，以便于上層系統實現網絡高效編排，進而滿足異構多云互聯、混合云互聯等需求。

通過“智能組網+高效編排+精細控制”打造的雙層智能組網解決方案，具備業(yè)務智能調度、網絡分域編排、網絡多級隔離的技術優(yōu)勢，充分利用此優(yōu)勢，將更好地在云網融合業(yè)務發(fā)展過程中發(fā)揮其作用。

3.1業(yè)務智能調度

在業(yè)務智能調度方面，面對客戶在便捷性、業(yè)務質量、使用成本、網絡安全和資源利用率等多方面的差異化需求，構建了Underlay+Overlay雙層組網架構，提供就近一點入云、靈活組網、智能調度業(yè)務流量的能力。

雙層智能組網架構可以實現資源智能調度整合，動態(tài)監(jiān)測各個節(jié)點網絡資源利用率，借助業(yè)務統一編排管理平臺實現算網資源能力合理調度，實現東數西算能力，滿足應用跨域加速訪問云上資源、云間資源備份和遷移、Underlay與Overlay混合組網或容災備線等場景需求。

同時，后續(xù)規(guī)劃也可在客戶側支持識別不同的業(yè)務特征，根據業(yè)務需求自動匹配或客戶自主選擇不同的網絡鏈路、組網模式，并進行按需智能調度。

3.2網絡分域編排

雙層智能組網架構按照劃分的不同網絡域，分別構建不同的分域編排器，每個編排模塊提供此域內的網絡能力編排，對網絡資源IP，VLAN，VNI，RT等進行分配和回收等，同時編排層也對外提供原子化API，進而滿足上層業(yè)務任意組合訂購需求。

3.3網絡多級隔離

雙層智能組網架構具備多級隔離，滿足用戶不同安全隔離要求。Underlay網絡采用專網專用、VPN+物理隔離的硬軟管道模式；Overlay網絡基于L3VPN，采用Vxlan技術進行邏輯隔離，業(yè)務通過VNI進行區(qū)分，形成了基于雙層網絡的多級隔離體系，可以滿足客戶不同場景下的業(yè)務隔離和安全需求。

4.1應用介紹

雙層智能組網解決方案支撐了眾多公有云SaaS應用實現跨地域容災、數據異地備份等需求；對于公有云商的客戶，借助應用就近接入、網絡智能調度的能力，可以實現跨地域、漫游等場景下，以較低成本、較高質量實現對云上服務的訪問。

通過智能組網的高效編排體系，為客戶提供一站式、快速開通及網絡調整的服務，大大降低了云網業(yè)務整體的開通時長，開通效率提升約50%，部分業(yè)務變更時長甚至可由天級縮短至分鐘級。

4.2應用價值

基于打造的雙層智能網絡架構，同時依托于靈活的編排調度方案，云服務提供商持續(xù)性地為客戶提供高質量的云網一體化服務，不斷深入地應用于各行各業(yè)，為其提供便捷高效的一站式服務。

自疫情爆發(fā)，線上辦公、線上教學已成為工作、學習的主要方式，考慮到一般的辦公軟件和教學工具僅部署在全國的某一或某幾個地點，但是使用這些工具的人員分布于全國各地，如何使各地區(qū)的人員高效、快速地使用辦公軟件或教學工具便成為亟須解決的問題。云服務提供商構建低時延、高可靠的網絡通道，同時提供全局智能選路功能，將用戶就近接入云資源池節(jié)點，自動選擇最優(yōu)路徑來訪問部署的業(yè)務，以達到加速訪問的效果，更好地保障疫情期間各產業(yè)、各學校有條不紊地開展工作。

連鎖企業(yè)上云是順應技術發(fā)展之舉，也是企業(yè)降低運營成本、優(yōu)化管理和運行流程、提高整體創(chuàng)新能力、尋求新的利潤增長點的最佳手段。以入云專線作為主線，安全可靠保障日常系統的訪問之外，也可基于Overlay網絡構建共享PoP網絡，企業(yè)分支或總部可就近接入最近的資源池PoP點，直接訪問云內各個域的系統；對于跨省分支機構，可就近接入公有云資源池PoP點，經實現流量快速轉發(fā)至目標資源池，提升跨省上云的服務質量，總部與各分支通過共享PoP點實現數據交互，網絡互聯互通，完成日常巡檢工作。

雙層智能組網解決方案采用“智能組網、高校編排、精細控制”的技術能力，發(fā)揮其“業(yè)務智能調度、網絡分域編排、網絡多級隔離”的方案優(yōu)勢，實現技術引領業(yè)務創(chuàng)新，加速云網高效融合，助力千行百業(yè)加速數字化轉型，進而為新型信息基礎設施、算力網絡提供有力支撐。

[1]羅歐，徐恩慶.關于企業(yè)上云賦能數字化轉型的思考[J].信息通信技術與政策，2020（5）：71-75.

[2]張寧.云網融合的應用場景與未來展望[J].中國工業(yè)和信息化，2021（4）：18-24.

[3]周倩.“東數西算”力推全體系化產業(yè)升級[J].中國工業(yè)和信息化，2022（4）：30-35.

[4]郭健.基于SDN架構的云網融合技術研究與實踐[J].電信工程技術與標準化，2022，35（3）：27-32.

[5]曹暢，張帥，劉瑩，等.云網向算網演進中的若干關鍵技術問題[J].電信科學，2021，37（10）：93-101.

[6]王建宏，郭建波，王燕，等.面向云網融合業(yè)務的網絡編排系統實現與研究[J].江蘇通信，2021，37（4）：28-30.