1 研究背景與必要性
1.1 研究背景
5G 技術的發展催生了萬物互聯的智能時代，新技術、新業態、新場景和新模式不斷涌現，新興技術、應用和場景帶來數據量的持續增長。各行各業對網絡和算力提出了更為迫切的需求。當前，網絡已成為連接用戶、數據、算力的主動脈，業務的不斷升級對網絡提出了更高速率、更低時延、更高可靠的需求，以無人駕駛為例，L4 和L5 級別的駕駛能力對網絡帶寬的需求將大于100 Mbit/s，時延要求達到5～10 ms，未來VR 游戲對網絡的時延要求也將小于20 ms。而算力則成為全社會數字化轉型的基石，根據浪潮人工智能研究院測算，2025年全球算力規模將達6.8Z FLOPS，比2020 年提升了30 倍[1]。疫情期間，云網成為黑天鵝事件的關鍵保障基石。無接觸服務成為疫情期間增長最快的業務，并將成為常態。云成為業務提供的關鍵，網絡為云業務提供關鍵運力。云的彈性擴縮，網的敏捷調度成為疫情期間生產、生活的關鍵保障，云網為生命護航。
網絡的發展讓算力更容易拓展，數據流動更加快捷。算力的極致發揮則需要網絡技術的變革創新。在以上趨勢下，網絡和算力的融合共生不斷深化，云網的一體化建設已經成為5G 時代網絡建設必不可少的關鍵環節。同時，6G 技術作為下一代更新進的信息技術，其目標將跨越人聯和物聯，邁向萬物智聯，6G 核心愿景的實現要求網絡和計算相互感知、高度協同，實現泛在計算互聯，因此，云網的融合發展也將是向6G 迭代演進中不可或缺的一環。
1.2 研究必要性
目前，各大運營商隨著技術的發展趨勢和業務的實際需要，均提出云網融合的關鍵舉措。中國移動發布《算力網絡白皮書》，明確了泛在協同、融合統一、一體內生3個發展階段，算力網絡本質上是云網融合的進一步深化。中國電信發布了《云網融合2030 技術白皮書》，明確圍繞云網的基礎資源層，從云內、云間和入云到多云協同和云網邊端協同，在不斷推進和深化[2]。云網融合發展已成為運營商的共識，但運營商在推進云網融合的過程中仍面臨以下問題。
①運營商根據業務需求規劃建設不同類型、不同功能的云，涵蓋公有云、私有云、邊緣云、行業云、網絡云等，整體缺乏統籌且發展不均衡，云間難以共享共用，資源效率難以提升。
②5G 網絡下的云網一體產品有待完善，云網未實現端到端自動化；資源可視、業務可視、服務可視能力未成體系；多樣化接入手段仍需完善，多云匯聚連接能力有待加強。非承建區網絡覆蓋和演進存在不足。
③但隨著技術和網絡演進，不斷出現跨專業聯動性業務應用系統，此類業務部署界面不清晰。云間缺少統一的技術架構，研發成果、運維經驗缺少共享平臺，共性能力難以復用。
面向以上問題，通過云網融合，使5G 產品靈活組合，做好“網調云、云調網、云調云”，全力打造入云體驗一體化產品體系。
2 5G 網絡云網一體研究思路
結合云網現狀，聚焦泛在5G 網絡下連接、云構生態、云網協同，做深5G 網絡長板，做深5G 生態融合，做強5G 云網服務，加快推進5G 網絡的云網一體。
云網一體是5G 網絡通信基礎設施、新技術基礎設施和算力基礎設施之間的粘合劑，是新基建中新型信息基礎設施的底座。如圖1 所示：面向云和網的5G 網絡基礎資源層，通過實施虛擬化、云化和服務化，形成5G 網絡一體化的融合技術架構，最終實現新型信息基礎設施資源的一體化供給。融合基礎設施，使能傳統基礎設施和千行百業數字化轉型、智能化升級。
5G 網絡新型基礎設施關鍵在于融，涉及3 個基礎設施的融合：通信基礎設施，包括5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網；新技術基礎設施，包括云計算、人工智能、區塊鏈等；算力基礎設施，包括數據中心、智能計算中心[3]。
統籌考慮5G 網絡云能力建設，推動云計算能力向云原生目標演進，打造一站式的內部云服務能力，重點實現基礎資源拉通，網絡DCI 互聯互通優化、一站式云原生技術棧、統一云管平臺。
3 5G 網絡云網一體關鍵舉措
3.1 云網融合演進步驟
5G 網絡云網一體化需要以業務需求為引領，提供云網端一站式云服務。打造云網融合、網隨云動的靈活管控的5G 核心網絡。通過統一規劃、資源整合、云網融合等方式，統籌建設融合云底座，能快速迭代、安全管控，形成泛在算力網絡，增強多業務承載能力和服務拓展延伸。
面向客戶差異化的需求，不同的云通過協同編排系統提供5G 切片開通、業務控制和業務監控能力，構建5G 特色邊緣服務能力。
以運營/資源協同、運維統一為原則，通過中心云SaaS/PaaS 能力向移動邊緣云延伸，實現業務價值增值。持續優化CI 網絡和IT 網絡的互通能力，實現管理控制面的全域拉通協同，為“一朵云”目標實現提供網絡基礎。如圖2 所示：基于CI 云和IT 云的技術棧能力基礎，繼續向云原生目標演進，打造自主可控的云服務融合框架[4]。
打造面向多租戶的云邊緣服務和面向單一用戶的邊緣專屬云服務，統一管理面、全網集中管理，提供IaaS/PaaS/SaaS 全棧+云邊協同能力。
初期保障多個邊緣云共硬件，根據各自需求逐步向云原生、全棧云平臺演進，最終實現技術架構歸一，統一部署運營，打造高性能、異構的服務能力。因此需要分為3個步驟完成融合。
第一階段多路徑演進：現網進行多路徑探索，對不同方案和平臺廣泛驗證，快速切入邊緣計算市場。統建ECM，收斂運營管理能力，實現異構數據打通。
第二階段技術棧逐漸收斂：逐步探索管理運營融合與邊緣云基礎資源融合。CDN 運營管理功能與移動云云管融合，實現統一管理，通過云管彌補異構系統。邊緣基礎資源形成統—資源池，協同部署，內部隔離網絡云與通用資源。
第三階段架構歸一：形成統一的技術架構與管理架構。容器混合云底座，云網邊協同運維平臺，提供統一服務界面。統—邊緣計算laaS、PaaS、SaaS 技術棧，打造高性能、異構的融合邊緣計算。
3.2 構筑云基礎設底座
構筑在基礎設施上的云計算平臺，提供通用的云服務環境，形成計算、網絡、存儲、加速、安全等全面的彈性云服務，為網元、互聯網/IT 應用等提供部署、調度、運行、穩健的基礎環境，可降低響應時延、減輕云端壓力、降低帶寬成本，滿足多樣化的業務場景。
服務器：硬件服務器應具備統一硬件管理能力，需支持各虛擬層部署能力，需符合Redfish 接口協議。
虛擬機：輕量化VIM 對虛擬層服務能力滿足度，滿足計算與存儲資源融合部署、邊緣云屬地資源管理服務能力。
容器：CaaS 平臺具備業務資源編排管理能力，平臺能力滿足業務需求，端到端打通容器管理流程。
加速：GPU 卡與服務器、虛擬層兼容。具備裸金屬和虛擬化場景下GPU 加速技術能力。
云管：邊緣多VIM 進行匯聚，可屏蔽版本差異，滿足用戶跨云資源動態調度，提升邊緣云的價值和用戶體驗。
3.3 泛在連接以網帶云
結合現狀實際，聚焦泛在連接、云構生態、云網協同，做深網絡長板，做深生態融合，做強云網服務，加快推進云網一體。按照網隨云動的演進，實現業務端到端智能開通，打造“智能、簡潔、高效、快速”的網絡連接，增強網絡覆蓋。完善多樣化接入手段，加強多云匯聚連接能力。全場景覆蓋，業務一跳開通，覆蓋不同價值客戶群。
云專網精準下沉，補齊5G 切片入云手段，豐富云接入網，形成SPN/PTN/PON/OTN/5G 切片多類型接入。實現一朵云多種連接。
依托云專網，拉通云接入與云池，提供高可靠、高安全、高靈活的上云通道，通暢多云泛在連接，實現一種連接多朵云。
泛在連接主要引入的關鍵技術如下。
①超級控制器：引入超級控制器跨域拉通各個產品域控制器，實現SPN+云專網端到端業務切片承載；
②G-SRv6 演進：全網SRv6 向G-SRv6 演進，用戶一跳入云，跨域無拼接，簡化跨域資源協調，實現業務敏捷開通；
③iFIT 隨流監測：基于IFIT 隨流檢測技術實現業務路徑和SLA 可視，提升運維效率；
④云邊協同：云網協同向云網邊協同演進，廣泛覆蓋邊緣節點，實現網隨云動；
3.4 建立統一資源管理平臺
運營層面目標應統一入口，目前專網運營平臺和OP并行發展，需盡快考慮融合/協作方案。
管理層面考慮到部署網元和部署APP 在管理要求、可靠性等方面的差異，采用MEO 與CMP 分別管理網絡域和應用域的方式。MEO 和CMP 可融合部署并提供統一界面。通過企業級運管平臺實現多云統一管理，支持豐富的技術棧，滿足異構納管等需求。
邊緣節點層面，統籌考慮基礎設施及硬件需求，劃分網絡域和應用域，分別承載網元和APP。網絡域云平臺遵循NFV 技術要求，應用域云平臺面向公有云業務滿足靈活的部署和升級要求。
3.5 打造內生安全體系
安全服務可以通過云網安全大腦，異地容災、數據私有、分級服務等方式來滿足5G 網絡云網融合的內生安全。構建“自適應、自生長、自調整”的高安全、韌性網絡。
突破網絡安全能力單點獨享，多云安全跨域互聯，實現實時同步、異地容災。
守護客戶數據私密性，以本地私有云確保客戶數據安全可控。面向用戶提供安全原子能力，實現安全能力編排和威脅防御聯動下發。
4 結束語
云網融合能力將成為5G 時代運營商差異化服務能力的體現。云網融合打造了一種面向企業客戶的統一平臺和入口，將企業的網絡能力和產品技術能力相結合，能夠實現云計算基礎業務運行的更好支撐，同時提供創造拓展創新業務場景的平臺。隨著云網產品的成熟以及云化的剛性需求發展，“云市場+網絡市場”整合的概念將逐步顯形。對于運營商而言，面向5G 的云網融合需要充分發揮網的優勢，并不斷豐富云的內容。
面向5G 的云網融合對內可以優化網絡、降本增效。在中心層面通過集中化建設的網絡云、移動云和IT 云，最大限度發揮云計算規模優勢，提升業務效率；在地市及以下層面，積極規劃部署邊緣云，發揮運營商網絡資源優勢，構建云+邊緣的差異化云網融合體系。通過與云適配的網絡調整和維護支撐體系建設，進一步優化業務流量流向，提升業務體驗，降低網絡成本。
使客戶隨時、隨地、隨需入云。運營商網絡精準適配云訴求，具備彈性、易用等能力。同時網絡可視、路徑可選可優可調，定制SLA 服務，分鐘級故障定位。最后保障數據防護、網絡容災、信息防護等云網內生安全。
