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1、云网产业推进方阵*CMW尊.云计算开源产业联盟C4-.*云网产业发展白皮书第TB分:云网络(2021年)云网产业发展白皮书第一部分:云网络(2021年)版权声明本白皮书版权属于云计算开源产业联盟与云网产业推进方阵,并受法律保护.转载、摘编或利用其他方式使用本白皮书文字或者观点的,应注明来源:云计算开源产业联盟”或来源:云网产业推进方阵”违反上述声明者,本联盟将追究其相关法律责任.近年来,随着云计算的快速发展以及云网协同理念的兴起,网络作为云计算基础设施建设的重要支撑,其重要性不断提升,同时也在不断的迭代和进化,伴随若云服务的发展也形成了独具云特色的云网络服务架构和模式。现阶段,云网络已经成为云
2、计算发展的热点领域,并深入到企业上云的各个场景之中,创造出新的业务体睑、新的服务模式与新的产业布局.本白皮书首先给出了云网络的发展背景、体系架构和主要厂商云网络建设情况,同时分析了云网络技术发展特点与主要应用场景,并选取几个典型应用案例进行分析进一步剖析云网络的应用情况与价值,最后提出了云网络的发展趋势与展望.参与编写单位中国信息通信研究院、阿里云计算有限公司、膜讯云计算(北京)有限责任公司、中国移动通信集团浙江有限公司、中国电信股份有限公司云计绰分公司、联通数字科技有限公司、中移(苏州)软件技术有限公司、中国移动通信有限公司研究院、中移动信息技术有限公司、华为技术有限公司、犀思云(北京)云计
3、算科技有限公司、新华三技术有限公司、序博士集团、中兴通讯股份有限公司、北京金山云网络技术有限公司、北京青云科技股份有限公司、上海有孚网络股份有限公司、优刻得科技股份有限公司、华云数据控股集团有限公司、上海云轴信息科技有限公司、盛科网络有限公司、深圳华大生命科学研究院主要撰稿人栗朝、马飞、苏越、陈锐豪、谭礼桂、秦振华、李建念、方炜、王晟、周雷震、顾黎斌、黄军、陈挺、雷树超、殷硕、赵立芬、王燕、支敏慧、闫兴安、张飞、费怡超、钱目才、杨雷、张若蝉、王瑞雪、张琦、顾戎、张久仙、高巍、张碓国、罗斯财、万晓兰、王凯、王后月、班兆坤、张国祥、李响、侯思宁、杨洋、谷峰、李江龙、陈届阳、刘文芳、蒋迪、郑康和、张
4、玉良、王力、蔡国瑜目录1 .云网产业发展开始加速,多方布局呈鼎足之势11.1 云与网络互相影响,云网络发展开始加速11.2 云网络覆盖端到端,逐步形成云网边一体化架构21.3 厂商积极布局,我国云网络产业呈现三足鼎立31.4 云网络建设不断加码,国内外侧重点各有不同42 .云网技术呈现多样化特点,赋能云计算全新发展52.1 虚拟化是云网络基础,NFV推进网络功能快速迭代52.2 云网络继承云的特性,形成新型网络服务模式62.3 分布式云产生新诉求,边缘网络成为发展焦点72.4 云原生网络开始兴起,服务网格+CNI提供层次化服务82.5 多云混合需求强烈,云间互联能力成为关犍93 .云网应用已进
5、入实践阶段,满足多种场景的互联需求113.1 云上云下资源互联:混合云组网成为企业上云的关键113.2 云间资源互联:云组网与多云互联开始兴起123.3 多分支机构互联:SD-WAN为企业提供全新组网模式144 .云网场景日益丰富,助力企业数字化转型164.1 大润发全国门店上云164.2 海尔混合云统一组网174.3 某儿苗医院基于云网协同的混合云解决方案194.4 某市生态环境局基于5G的云网一体解决方案204.5 某大型电商平台多云互联解决方案225 .云网发展趋势与展望245.1 大型云交换中心将成为云网为同新形态245.2 云原生网络在用户落地场景将持续演进255.3 SASE将成为
6、云网络的新型服务形态265.4 泛在计舞将进一步促进云网的深度融合271 .云网产业发展开始加速,多方布局呈鼎足之势1.1 云与网络互相影响,云网络发展开始加速网络的设计初求是提供通信和语音服务.近几十年,互联网的网络技术与服务的创新高度繁荣.随着时代的发展,网络流量逐渐由P2P模式转变成浏览、购物等的CS(包括用户/服务器和用户/云)的模式,网络的意义更多体现在为计算服务,随着使用场景的变化,网络架构需要从传疣的以通信为核心转变成以计算为核心,互联网上的服务88.从通信服务的配角变成了内容服务的主角,互联网业务和流量的变化催生了云计件.云计算扩展了互联网架构的基本设计思路,把控制权和复杂性从
7、消费者手中的“终端转移到服务商手中的云端,从而大幅减少了用户济要面对的豆杂性.在强大的网络能力的支撑下云计算发展迅速.云计算技术与服务的成熟对网络也提出了新的需求,网络基础设施需要通过优化网络架构确保网络的灵活性、智能性和可运维性,提供差异化的网络服务,更好的适应云计算应用的需求.本文对云网络的定义如下:云网络指的是基于对网络资源的虚拟化,将适配云特性的网络能力开放给用户,以满足企业上云过程中云-边4Ir互联互通需求的服务的集合.云网络随着云计算技术的发展而发展,基于用户对上云网络的赛求,可以把云计算所需的网络分成三个场景,即云接入网络、云间网络和云内网络三部分.而云网络在发展过程中也逐步覆盖
8、上述的三个主要场景,简单来说,云网络的发展可分成以下三个阶段:第一阶段:传统IDC逐步转向云化,数据中心间流量逐步增长.随着云计算的诞生,虚拟化成为云的主要技术支撑。传统数据中心网络架构需要适配云的虚拟环境,因此同样潴要迸行一部分虚拟化.其目的是可以像云一样弹性、共享、灵活的使用,并能被业务平台集中管控,因此虚拟私有云(VPC)应运而生.同时在该阶段,由于云计弹的业务实现通常在云所在的本地数据中心,数据中心间流景并不多,但随着客户异构环境数据同步的需求不断增大,传统的互联网或Under1.ay形式的传媒存在效率或成本的问题,OVer1.ay网络技术的便用逐步增多,这也为后续云网络发展打下了基础
9、.E3M*t*tkKH,。,,pteM1,A*第二阶段:基于数据中心互联(DCI)的混合云组网成为主流,OVerIay网络是云网络的皆遮存人形式,混合云兼顾公有云的弹性灵活与私有云的安全自主特性,已成为企业部署云计绰的首选模式,因此混合云网络成为了企业的首选架构,在此阶段,云接入网络与云间网络在支持互联网接入、专线接入的同时,更多的要满足DQ联接的需求,并且逐步发展出更多基于OVerIay网络的技术方案,以各大云商为异构网络环境预留出的专用边界接口便是最好说明。至此,云网络的三个主要场景中,云间、云内、云接入网已经可以通过OVeriay网络实现业务.这也是当前云网络普遍存在的形式.第三阶段:多
10、云需求不断增长,云网络康点实现多云协同.多云架构将成为未来用户主要的业务实现方式,用户也将面临多云的网络浅求.在多云场景下,云网络关要解决多云之间,以及多个异构环境间的互联互通.并以统一云网络管理、资源快速调度、弹性使用等诉求为核心目标,逐步完善OVer1.ay网络技术,构建云网络管理和运维方面的能力,满足更多用户上云和使用云的需求.1.2 云网络窗盖端到端,逐步形成云网边一体化架构云网络包含了接入侧、边缘侧、中心侧的网络互联互通,并涉及到接入网络、数据中心间网络与数据中心内网络的多个虚拟化软件功能组件,如下图所示:r图1云网络体系架均云网络体系架构体现了端到端的云网边一体化的特点.云网络能力
11、随着分布式云架构的演迸,已不单单是网络连接能力的提供,而是在网络能力提供的过程中逐步渗透算力服务,配合灵活舞力保障业务的端到端业务体验。苜先是接入网络用户通过专线、VPN、SD-WAN等接入手段接入到云服务商或运宜商的本地汇聚设备或POP点,以完成本地数据中心入云的高求;其次是数电中心内网络,云服务商以虚拟私有云(VPC)为载体迸行计算、存储与网络资源的配置与管理,同时传统的网络转发设备可以以软件的形式存在于VPC之中;最后层教籍中心间网络,虚拟化技术的广泛使用为不同数据中心间的互联提供了更加平滑、灵活、扩展性更强的链路,同时一定程度上缓解了因地域差异带来的跨数据中心流量的流通效率与成本问题。
12、1.3 厂商积极布局,我国云网络产业呈现三足鼎立根据中国信息通信研究院相关调研数据显示,2020年我国以云专线、云组网、SD-WAN为代表的云网络服务市场规模达到279亿元,数字经济大潮下传统行业的数字化转型成为云网络产业发展的强劲驱动力,云网络将成为未来一段时期的审点发展方向.我国各类型服务商在云网络领域纷纷布局,推动我国云网络生态不断丰富,促进了云网络服务水平的极大提升.一是电信运兰奇,运营商在强化自身网络能力的同时,纷纷将自身网络能力产品化输出;二是云服务商该类厂商积极布局云网络服务市场,将积累的丰富云服务相关经验适配于网络环境.三是云i接服务商该类厂商以连接类业务为主,以合作伙伴的身份
13、补充公有云服务商在网络能力上的不足。电信运营商以网带云,实现网向云的延伸.网络是运营商的固有优势,运营商在切入运营商市场时,会充分利用在网络、云和客户等方面综合优势,提供自身云网统一的解决方案,从核心、承载、接入侧网络形成云+网的全覆盖,同时运营商作为5G的建设者,在边缘云节点的建设拥有先天优势,有利于为用户提供多层次多元的云网络服务.云服务商建设OVerIay网络,以云为核心建设多方合作生态.云服务商在云计算技术能力有较多累积,同时在面向用户的服务能力上有较大优势,因此该类服务商往往以自身公有云作为核心,联合多个云服务提供商和应用镇力开发者,构建多方合作生态.现阶段网络能力的构建已成为互联网
14、云服务商生态构建的最臣要一环,通常以底层运营商网络+上层自建OVeday网络的形式,依靠DQ能力完成网络覆盖.云连接服务商以提供蜷到端的连接服务为主.该类服务商的业务属性更为轻量级,本身不提供公有云服务或公有云服务蛟少,同时相比上述两类厂商开放性更高,利用自身网络资源,打通多个公有云之间的网络连接,做第三方连接平台,最终形成一种网络资源与公有云资源互相补充的合作伙伴模式.1.4 云网络建设不断加码,国内外侧重点各有不同国外厂的贝山云网络的基础设施建设.国外厂商的基础设施在全球的建设力度较大,并且各厂商具有明显的特点.Goog1.e的云平台基础设施建设起步较早,Goog1.e从硬件到软件全方面对
15、基础设施建设进行投入,将用户流信更多的通过专有网络传输,减少经过互联网链路的跳数,因此可以按需提供多种层级的云网络服务.AWS的全球节点覆盖率较高,同时利用5G和SDN技术为需要跨多地域访问云节点的用户提供更接近最终用户的AWS基础设施和服务.AZUre加大对区域覆盖率的投入,已在全球建设60多个区域,在业界处于领先地位.同时国外厂商重视云网络生态建设.AWS与第三方合作伙伴联系紧密,提供如Cisco.Juniper等厂商的网络虚拟化产品,补充自身产品短板,构建完整的云网络生态系统.Googk则强调开放性,将自身云网络平台与产品开源化,用户可以根据自身需求进行技术扩展,实现基于开源的云网络生态建设.国内厂商根据自身特点采取多种云网络建设方式。随着云网络需求的不断增加,各大厂商已经完成从云数据中心网络到全球广域网络互联的送代,云节点在全球主要地域均有分布,但根据各自业务的发展,也存在差异.例如汨里云在亚太地区的资源池、网络接入点等基础设施建设与业务潼盖范围更为广泛,并且新建设的数据中心节点,针对游戏、金融等细分场景的特点进行了优化,同时阿里云自研的洛神云网络平台在高性能、规模、弹性开放等方面在国内均处于领先地位;聆讯云的云网络建设在现阶段更强调全球化地理区域的扩张,国外节点分布较广,为客户海卜业务提供保障,同时其云网络架构经过三次升级在超大规模、高并发、高密度等技术需求的满足度