中国电信CTNet2025网络架构白皮书.pdf

2 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 目 录 1、网络架构重构的驱动力 4 11 网络架构的价值与意义 4 12 网络架构的沿革 4 13 现有网络架构的不足 5 14 网络架构重构的驱动力 7 2、网络演变趋势 8 21 运营从分散到集约 8 22 管道从“硬”变“软” 8 23 网络和云深度融合 8 24 走向运营开发一体化 9 3、目标网络架构 10 31 目标网络特征 10 32 目标网络架构 10 33 目标网络能力 13 4、演进路径 14 41 指导原则和演进路径 14 42 网络层面主要切入点 15 43 业务层面主要切入点 17 44 网络架构重构面临的挑战 18 5、关键技术要素 19 51 SDN 软件定义网络 19 52 NFV 网络虚拟化 20 53 云计算技术 21 54 开源软件技术 22 55 新一代运营支撑系统 23 6、结束语 26 7、缩略语 27 内容摘要 1、网络是运营商的最大核心资源，也是实现中国电信战略转型的主要抓手。 网络架构作为网络的灵魂所在，决定了网络的竞争力和发展潜力，网络架构重构 是中国电信根本性和战略性创新。 2、中国电信以简洁、敏捷、开放、集约为特征，构建软件化、集约化、云化、 开放的CTNet2025目标网络架构，打造新一代的信息基础设施，主动、快速、 灵活适应互联网应用。 3、中国电信以SDN/NFV为技术抓手，以网元云化部署、软件定义网络智 能控制、部署新一代运营系统、网络DC化改造等为网络切入点，推进网络的纵 向解耦、横向打通。 4、中国电信以面向政企客户的随选网络，以及面向公众客户的超高清视频为 业务切入点，提供网络可视、资源随选、用户自服务的用户体验。 5、中国电信以CTNet2025为目标，引入开源软件，提高运营能力，创新 研发合作模式，引入更广泛的合作伙伴，共建更加开放和健壮的产业生态链。 4 5 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 1、网络架构重构的驱动力 11 网络架构的价值与意义 2013 年，国务院就发布了“宽带中国”战略实施方案，宽带首次成为国家战略性公共 基础设施，并提出了“优化架构、提升容量、智能调度、高效可靠”的建设思路。十八届 五中全会提出了“实施网络强国战略”，并纳入“十三五”规划的战略体系，“十三五” 规划纲要提出“加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施”，并明确要“布 局未来网络架构、技术体系和安全保障体系”。2016年4月19日，习近平总书记在网络 安全和信息化工作座谈会上强调了“网信立国”，要求要进一步加快构建新一代信息基础 设施。 中国电信作为信息基础设施的建设者和运营者，建设好新一代信息基础设施责无旁贷。 “十三五”时期，中国电信明确了“做领先的综合智能信息服务运营商，筑力网络强国、 服务社会民生”的企业战略；提出了打造智能连接、智慧家庭、互联网金融、新型ICT应用、 物联网的“一横四纵”生态圈，以用户为中心，提供高速、泛在、灵活、智能的网络服务。 网络作为企业的重中之重，是支撑业务发展、打造生态圈的关键，而网络架构则是网络的 灵魂，决定了网络竞争力和发展潜力。 网络架构（Architecture）是一整套高层次的抽象设计准则和演进目标，是为设计、 构建和管理一个通信网络所提供的技术方向和技术框架，包括但不限于网络的分层分域和 演进、重要的接口类型和网络协议、命名和寻址、管理和安全边界的确定等。网络架构的 设计属于网络的顶层设计，可用于指导网络的具体技术构思和工程设计，其角色是确保后 续技术设计的一致性和相关性，并能够满足网络架构相关的网络功能要求。为此，网络架 构比特定的技术设计更普遍、更稳定，技术寿命更长，可以为几代不同的技术设计服务。 12 网络架构的沿革 121 电信网络发展的四个阶段 从整个电信网络的历史沿革看，可以划分为四个大的阶段：模拟通信、数字通信、互 联网通信、软件定义网络。 从电信网诞生到1970年代，电信网基本都处于模拟通信时代，这一阶段的主要技术 特征是基于模拟电路的专用通信系统，代表性技术有载波通信（包括明线载波、电缆载波、 模拟微波通信等）和模拟蜂窝移动通信。 1980 年代全球开始进入数字通信时代，这一阶段的主要技术特征是语音和数据的数字 化，基础是PCM、TDM和分组通信，代表性技术是PDH传输、SDH传输、X25分组通信、 ATM 通信、程控数字交换和数字蜂窝移动通信等。 1990年代全球陆续进入互联网通信时代，这一阶段的主要技术特征是全IP化，最典 型的表述是IP over Everything和Everything over IP，IP成为互联网通信的基础性技术 成为业界共识，代表性技术是TCP/IP，代表性业务是万维网、电子邮件、搜索和即时消息等。 目前全球通信产业已经开始进入第四个历史阶段，即软件定义网络阶段，这一阶段的 主要技术特征是网络架构的变革，即从垂直封闭架构转向水平开放架构，体现在网络控制 与转发分离、网元软硬件的解耦和虚拟化、网络的云化和IT化等多个方面,代表性技术有 SDN、NFV和云计算。这一阶段的来临为电信网络的深化转型提供了强大的武器，不仅 带来了历史性的发展机遇，而且也带来了前所未有的严峻挑战。 122 IT 架构发展的经验 摩尔定律揭示了两个发展方向：高性能和低成本。电信业重视前者，代表性的门槛就 是电信级的质量；而IT业重视后者，采用适度的性能要求和宽松的可靠性要求、以及通用 工业标准的IT设备降低成本。两者带来的显著差异是，IT业20年来成本降低4个量级 （降低约58%），而以传输和移动为代表的电信设备的成本只降低了3个量级（降低约 30%），彼此间有 10 倍的差距。 IT业在上世纪70年代仍是封闭的烟囱群，但从1980年代开始打破封闭的垂直架构（从 小型机向X86转型），转向开放的水平架构，其基本思路是软硬件解耦（OS操作系统从 设备中分离），双方分工清晰、各自发展 , 从而促进了产业链的开放和技术业务创新。 而对性能的追求使得电信业的网络设备一直保持着专业化和高成本，设备仍然是软硬 件一体化的垂直架构，整个生态系统较为封闭（厂商控制着从硬件、系统软件到业务软件 的生产），产业链发展缓慢（只有有限的电信设备厂商），电信设备不仅设计较为复杂、 成本高昂、升级改造难度很大，而且不同厂商的设备兼容性和互通性不好，这直接造成了 电信业网络的建设维护成本高、开放性差以及灵活性不足，也限制了运营商在网络和业务 上的创新。 随着SDN/NFV的引入，电信网络设备的封闭性有望打破，硬件和软件将实现解耦， 生态系统将走向开放，产业链将获得健康发展，这将不仅有利于降低运营商的CAPEX和 OPEX，而且有利于实现网络的开放，增强网络的弹性，促进新型网络和业务的创新。 13 现有网络架构的不足 6 7 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 总体上看，现有网络架构是由大量私有/内部接口互联的“传送承载”和“业务控制” 两个大的功能层级和多个子层构成的复杂封闭体系，同时有IT支撑系统作为其辅助系统， 保障网络的正常运行，如下图所示。 图 1：现有网络架构（功能图） 这一架构主要有以下三大特点： （1）业务独立运营，业务控制层级以及与之配套的传送承载层级中，存在大量的垂直 封闭系统，包括大量采用专用的网元设备、与硬件紧密绑定的网络功能及相应的控制单元。 （2）网络自成体系，为单一功能需求构建专用的网络或者网络平台，各个单元彼此间 资源不共享，存在大量私有的接口和协议。 （3）IT 系统定位为支撑系统，设计伊始是面向网络管理者与运维操作人员 , 主要负责 对网络资源的管理、业务数据的统计、业务的开通、网络的维护等，不直接面向业务和客 户 / 用户，难以被业务和应用所快速灵活调用。 基于该架构，电信运营商在过去数十年中取得巨大成绩的同时，也面临着根本性的困境： （1）网络刚性：网络由大量单一功能的专用设备构成，使得网络构成复杂，网络缺 乏灵活性。 （2）网元封闭：网元采用软硬件垂直一体化的封闭架构，设备功能扩展性差、价格 昂贵且易于被生产厂商锁定。 （3）业务烟囱：新业务、新功能的提供需要开发新设备、新协议，造成设备种类和 网络数量大量繁衍，形成大批烟囱群，业务难以融合，新业务开发困难,难以满足快速灵 活的业务部署需要。 （4）运营复杂：存在大量厂家、大量类型各异的专用设备/系统，规划、建设和运 维复杂，运营成本居高不下。 14 网络架构重构的驱动力 “互联网 +”已上升为国家战略，进一步推动了移动互联网、云计算、大数据、物联 网等与现代制造业和服务业的结合，这将对信息基础设施提出更高的能力要求。为了顺应 “互联网 +”的发展需要，作为其基础的电信网的升级改造势在必行，特别是作为网络灵 魂的网络架构需要进行重定义、重设计，构建新型的泛在、敏捷、按需的智能型网络，以 进一步巩固网络发展基础，营造安全网络环境，提升公共服务水平。 同时，运营商在面临OTT严峻挑战的外部形势下，企业内部也开始面临着业务创新 难、增长乏力、量收剪刀差持续扩大的被动局面，因此需要通过网络架构重构增强网络活力, 降低运营成本，促进网络开放与业务创新 , 提升运营商的竞争力。 网络架构重构需要实现两个根本性转变。第一，实现从“互联网被动的适应网络向网 络主动、快速、灵活适应互联网应用”的根本性转变；第二，网络资源的部署应打破行 政管理体制和传统组网思路的制约，例如从传统以行政区域分层为导向的组网转向以 DC 为核心的组网新格局。 8 9 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 2、网络演变趋势 21 运营从分散到集约 由于历史原因，传统的电信运营商一般沿袭了自下而上的网络组织和运营方式，各省 / 地市均有相对独立建设和运营的基础网络，普遍存在着“网络分层规划”、“网络分段建设” 和“网络分段运营”的现象，很大程度上导致了网络资源使用效率低下、业务端到端体验 较差等结果。 随着互联网的发展，特别是用户对互联网应用一致性体验需求，对于网络运营的模式 提出了新的要求，未来网络必须具备“统一集约规划”、“统一集约建设”和“统一集约 管控”的三大集约化运营特征。 22 管道从“硬”变“软” 传统网络是刚性固化的，网络扩容成本很高，扩容周期很长，无法适应互联网、移动 互联网、云计算、物联网的弹性需求，未来的网络应能做到按需动态伸缩。 传统的运营商网络，更多关注网络底层的传送能力，而对于承载网络能力向上层应用 和业务的开放并无特别的考虑，因此缺乏标准化的能力开放接口，网络能力很难灵活的被 业务所调用。这也在一定程度上导致了目前许多互联网业务/应用不依赖于承载网络的能力, 采用特定的应用层协议对其应用进行优化设计 , 包括纠错、流量均衡和应用加速等。 为此，从更好的适应互联网应用的角度出发，未来网络架构必须要求网络能力接口的 开放和标准化，通过软件定义网络技术，能够实现面向业务提供网络资源和能力的调度和 定制化，同时为进一步加速网络能力的平台化，还需要提供网络可编程的能力，真正实现 网络业务的深度开放。 23 网络和云深度融合 在互联网发展的过程中，基于云计算来提供业务已经成为大势所趋，但是目前云与网 之间缺乏灵活互动的机制，通常计算资源、存储资源和网络资源彼此间是独立静态配置的， 特别是在跨广域网的场景下，相关的资源通常无法统一按需提供。同时，在现有运营商网 络中，网络的分层、分域部署一般是基于传统电信业务（如，语音）的特点依赖于行政区 域和地理位置的划分来组织，互联网中数据和流量的核心起源地和终结点数据中心（IDC） 在该架构中只是以网络边缘的一类接入节点的角色存在，无法适应网络流量流向的动态变 化。 未来网络中，业务、IT和网络都可以基于云化技术实现和部署，从而降低网络业务部 署的成本，提升了效率；云化的网络资源池可以基于DC集中部署，在提供计算、存储等 虚级化资源的同时，网络资源也可以随云资源池的需求而按需随动，支持计算、存储和网 络资源的统一动态分配和调度，通过SDN和NFV的跨域协同，真正实现云与网的深度协 同。此外，考虑到互联网业务的流量布局主要由数据中心所决定，今后数据中心应成为网 络的核心，网络架构的设计和组网布局都应以数据中心为核心。 24 走向运营开发一体化 在现行的网络运营模式下，厂商和运营商之间、运营商和客户/用户之间基本上都是 采用的简单的“售卖”模式，一方向另一方出售从第三方采购的基础资源或能力，主要由“供 给”决定“需求”。此外，现有网络主要依赖单向流程化的工程建设和网络维护来提供网 络服务，紧耦合的网络软硬件及专用设备决定了网络能力的深度和广度。但是在互联网业 务和应用快速发展的情况下，网络与业务之间必须要形成运营开发一体化的新关系，两者 需要构成开发、销售、服务、反馈、维护等多节点闭环的互动机制，才能实现弹性灵动的 网络服务。 为此，未来网络架构中需要支持客户/用户对网络服务的定制，网络能力具备可迭代 开发的特点，运营商借助对网络设备的软硬件解耦、通用化IT设备引入等多种手段，与供 应商之间的关系从单纯的售卖走向更多的集成创新，需要产业链各方更广泛的参与到网络 软件化的合作研发中，从而真正深入到网络运营中。运营商也将探索更深入的合作创新模式， 引入业界的合作伙伴，实现对用户和应用的快速响应。 10 11 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 3、目标网络架构 31 目标网络特征 为了适应互联网新时代的大环境，更好的生存和发展，运营商必须对现有网络架构 进行重构，从而在根本上改造网络的特征，改善网络的能力，改进网络的服务。 中国电信的目标网络应具备如下的新特征。 （1）简洁：网络的层级、种类、类型、数量和接口应尽量减少，降低运营和维护的 复杂性和成本。 （2）敏捷：网络提供软件编程能力，资源具备弹性的可伸缩的能力，便于网络和业 务的快速部署和保障。 （3）开放：网络能够形成丰富、便捷的开放能力，主动适应互联网应用所需。 （4）集约：网络资源应能够统一规划、部署和端到端运营，改变分散、分域情况下 高成本、低效率的状况。 伴随着上述特征的实现，中国电信将进一步为客户提供“可视”、“随选”、“自服务” 的网络能力，提升用户体验。 （1）网络可视：面向客户，提供基于应用的网络资源视图 （2）资源随选：面向业务，提供按需、自动化的网络资源部署 （3）用户自服务：面向服务，提供基于客户网络的自助管理 32 目标网络架构 为实现上述目标，面向2025年的中国电信目标网络架构从功能层划分，将由“基 础设施层”、“网络功能层”和“协同编排层”三个层面构成。 图 2：目标网络架构（功能图） （1）基础设施层：由虚拟资源和硬件资源组成，包括统一云化的虚拟资源池、可抽 象的物理资源和专用高性能硬件资源，以通用化和标准化为主要目标提供基础设施的承载 平台。其中，虚拟资源池主要基于云计算和虚拟化技术实现，由网络功能层中的云管理平 台、VNFM及控制器等进行管理，而难以虚拟化的专用硬件资源则依然主要依赖于现有的 EMS和/或NMS进行管理，某些物理资源还可以通过引入抽象层的方式被控制器或协同 器等进行管理。 （2）网络功能层：面向软件化的网络功能，结合对虚拟资源、物理资源等的管理系统 / 平台，实现逻辑功能和网元实体的分离，便于资源的集约化管控和调度。其中，云管理平 台主要负责对虚拟化基础设施的管理和协同，特别是对计算、存储和网络资源的统一管控； VNFM主要负责对基于NFV实现的虚拟网络功能的管理和调度，控制器主要负责基于 SDN 实现的基础设施的集中管控。为便于快速部署实施，简化接口和协议要求，规避不同 管控系统间信息模型不同造成的互通难度，这些系统与现有的 EMS/NMS 间不建议直接进 12 13 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 行互通，可通过网络协同和业务编排器进行梳通和协调，完成端到端的网络和业务的管理。 （3）协同编排层：提供对网络功能的协同和面向业务的编排，结合IT系统和业务 平台的能力化加快网络能力开放，快速响应上层业务和应用的变化。其中，网络协同和 业务编排器主要负责向上对业务需求的网络语言翻译及能力的封装适配，向下对网络功 能层中的不同管理系统和网元进行协同，从而保证网络层面的端到端打通；IT系统和业 务平台的主要作用则是将网络资源进行能力化和开放化封装，便于业务和应用的标准化 调用。 该网络架构带来的新变化主要有 : （1）设施的标准化和归一化：目标网络架构中的基础设施，除少数必须采用专用 硬件的设备或系统外，将大量采用标准化的、可云化部署的硬件设备，统一基础资源平台， 并结合抽象层技术对于非云化部署的设备实现跨网、跨域、跨专业的端到端资源管控和 统一管理。 （2）功能的虚拟化和软件化：目标网络架构中的网络功能，将大量采取软件的形 式与硬件解耦，便于实现网络能力和服务的按需加载和扩/缩容。同时,网络资源与服 务将具备可编程能力 , 实现资源的灵活调配与业务的敏捷提供。 （3）IT能力的业务化和平台化：目标网络架构中，对于IT系统不再仅定位于网络 的支撑服务，更多考虑将IT打造成为能力平台，提供对外开放的服务；同时，IT技术 不仅运用于传统的业务平台和软件系统，将更多地体现在网络功能层和基础设施层的各 个方面。 需要特别指出的是，在该网络架构中，为克服现有网络中存在的大量私有和封闭接 口/协议的难题，对于层间以及相关的功能系统之间应尽量采用开放 API接口，并引入 通用化的协议，优先使用开源的技术方案，实现网络的更大程度的开放。总体来说，应 采取如下的思路： （1）在网络功能层及网络协同和业务编排器的北向接口方面，可采用 Restful 协议 和XML方式等，采用描述性语言简化技术实现的难度，重点加快对相关网络业务模型 的标准化和模块化，实现对上层应用的 APP 化支持，并满足对下层功能的统一适配。 （2）在网络功能层及网络协同和业务编排器的南向接口方面，通过引入互通性、 一致性较好的接口协议，如 Openflow、NetConf/YANG 等，屏蔽基础资源的差异性， 简化对底层设备的管理配置要求。 （3）对于跨平台、跨系统的场景，通过网络协同和业务编排器来“疏通”新老系 统，可采用定义协议总线的方式来兼容现有的南北向接口，减少东西向互通的复杂度； 对于基础设施中虚拟化资源的管理和协同，应该尽量采用标准化、开源的方案，如采用 OpenStack 对云化资源进行管理，采用开源的 Hypervisor 对虚拟资源进行适配。 在新型络架构实施过程中，将采取运营开发一体化的模式，运营商逐步深度介入系 统开发，从而缩短新业务的开发、上线、运行、维护及迭代的周期。重点自主开发协同 编排层、超级控制器，实现对网络跨厂商、跨域、跨专业的协同与编排，同时合作开发 网络功能层，与产业界共同丰富网元功能与网络控制能力。 在新一代网络架构中，将把网络能力进行原子化封装，形成网络能力池向第三方提 供丰富的网络开放能力，并通过与产业各方的通力合作，共同繁荣未来新一代网络的可 持续发展生态体系。 33 目标网络能力 为使中国电信的网络具备快速、有效支撑互联网应用和互联网+应用的能力，同时 也为了能在网络性能和功能上具备差异化的竞争优势，中国电信面向2025年的目标网 络能力将达到如下指标： （1）简洁：以传送网一二干融合为抓手促进网络层级的减少；全国90%地区提供 不大于 30ms 的传送网时延；网络种类、网元数和网络节点数明显减少。 （2）敏捷：全面规模提供“随选网络”业务，具备分钟级的配置开通和调整能力。 （3）开放：提供用户自定义的服务，具备 4 个维度（网络、业务、资源、服务）的 能力开放。 （4）集约：80%网络功能软件化，全部业务平台实现云化，业务可全网统一调度。 14 15 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 4、演进路径 41 指导原则和演进路径 为实现上述网络架构重构的目标，相关的演进工作将遵循如下主要原则： （1）在对SDN/NFV等新技术的引入过程中，新系统应优先基于SDN/NFV部署； 部分老系统可逐步引入 SDN/NFV。 （2）基于通用的硬件基础设施部署NFV时，要尽量避免形成不同厂家/地域/专 业的新的“烟囱”群。 （3）IT系统和技术和网络资源需要深度融合，通过网络协同和业务编排器，实现 网络端到端管控。 对于演进路径，中国电信坚持“网络云化”和“新老协同/能力开放”两条腿并行 的方式，分近期和中远期两阶段推进： 图 3：目标网络演进路径（两阶段） （1）近期（2016-2019 年） a) 网络云化：选择部分代表性网元和系统（如 CPE、BRAS、EPC、IMS 等）， 结合相关系统升级换代工作，引入NFV。结合虚拟化网元统一部署的要求，推动部分 具备条件的机房（CO）向数据中心架构（DC）的方式改造。 b) 新老协同/能力开放：在IP网和光网络中引入SDN控制器、网络协同和业务编排器。 网络协同和业务编排器管理“新”网络，优化现有OSS管理“老”网络。重点强化网络 分析系统，实现网络可视化，实施统一的全网自动化配置。 （2）中远期（2020-2025 年） a) 网络云化：基于DC承载各类网元，以DC为核心组织端到端网络；统一全网云资源， 实现网元硬件资源的通用化 b) 新老协同/能力开放：部署统一的顶层网络协同和业务编排器，实现“新老”网络 与设备协同和业务端到端一点提供；重点实现网络可编程，网络资源可按需调用。 42 网络层面主要切入点 网络层面的主要切入点如下图 4 所示。 图 4：网络层面的切入点 16 17 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 421 推进 CO 的 DC 化改造，适应未来网络的云化发展 a) 以适应业务发展和DC演进为导向,以DC为核心构建新一代网络，开展具备条 件的电信机房的 DC 化改造，以 DC 流量为主优化调整 IP 与传送网络架构。 b) 结合企业客户业务需求和自有网络改造需求推进 DC 布局的分层化。 422 推进网络的 SDN 演进，实现网络敏捷的业务提供、灵活的资源调整及高效的 业务保障 a) 利用SDN集中控制，加速多种智能专线业务（IP、传输等）的业务开通与灵活调度。 b) 承载网（IP网、传送网等）与DC/云资源池统一协同编排，实现网络、计算、 存储资源的统一指配。 c) 在骨干网和DCI引入SDN控制器、网络协同和业务编排器，实现跨域协同和网 络流量优化。 423 多专业多领域协同推进 NFV 转型，减少专用网元和系统。 a) 在城域网边缘逐步实现网元NFV化，基于业务链部署增值业务，实现城域网业 务的灵活提供。 b) 在EPC和IMS引入虚拟化技术，适时部署5G，实现对移动核心网的集约化管 理与资源分配。 c) 推进CDN控制平面以及业务边缘节点设备的虚拟化和池化，提升应对视频用户 并发量激增的能力，并提供未来新业务的快速交付能力。 424 新增顶层网络协同和业务编排器，部署新一代 OSS 体系。 a) 在单域/单场景基础上引入顶层网络协同和业务编排器，实现跨域协同以及实体 网络与虚拟网络的端到端业务提供。 b) 基于新一代OSS系统对实体网络与虚拟网络实施统一运营管理，推进多专业的 网络协同和业务编排器， 实现物理资源、虚拟资源、CDN与承载网络的有效协同，以 及对 SDN/NFV 的业务配置与资源调度等功能。 425 以 DC 为核心，简化网络架构；规模支撑高清视频，提升网络能力。 a) 以DC为核心形成“骨干+城域”两层扁平化光网络架构，在城域光网络方面可 突破传统行政区域限制，继续推进实施一二级干线的融合。 b) 通过端到端的网络提速和CDN节点下沉，服务大规模、大流量的高清和超高清视 频业务，实现全光覆盖与千兆到户；并打造全网边缘加速体系，提供固定移动融合视频 CDN 服务能力。 426 基于通用硬件全面部署统一的云资源，实现网元的通用化承载。 a) 全面部署通用化、标准化、定制化、统一的云基础设施，规模应用定制化服务器、 容器技术，统一承载网络、IT 系统、业务平台、大数据系统、云产品，实现计算、存储和 网络资源的统一管理、动态调度和弹性伸缩。 b) 实现业务平台全部云承载，推进业务平台集约化部署，满足互联网+、物联网、大 数据等应用发展需求。 43 业务层面主要切入点 在近期，为加速网络重构工作的实施，中国电信将启动下述工作作为业务层面主要切 入点。 431 政企客户 以“随选网络”为切入点，结合云网协同需求，为政企客户提供快速开通、可定制、 自动化、差异化、多层面专线及延伸业务。 目前 ,“随选网络”的典型业务形态包括： a) 智能型以太网：为客户提供端到端以太网连接服务, 通过以太网接口替代现有传输 专线，支持GE/10GE/100GE等多种带宽，提供可视（网络状态）、可配（自助开通）、 可调（带宽、QoS）的服务。通过SDN集中控制实现集约化配置，借助网络协同和业务 编排器，实现跨域端到端网络协同和业务编排 。 b) 云宽带/云专线：提供云和网络一站式服务，对云资源的变化(计算、存储等)， 网络资源（如站点、VPN、QoS等）可自动适配，客户可在同一界面实现对云与网资源 一站开通。承载网（IP网、传送网等）与DC/云资源池等统一进行网络协同和业务编排， 提供安全、高 QoS 的云接入与云互联服务 。 c) 虚拟化企业网：基于虚拟化为企业客户提供网络切片服务，在企业/家庭网关基础上， 将增值功能（如防火墙、负载均衡、业务配置等）在局端侧实现，客户可自助配置，网络 资源按需扩缩容，降低 CAPEX 和 OPEX。 18 19 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 432 公众客户 将视频作为未来基础性业务，将其打造成为继语音和数据之后的又一种基础网络能 力。伴随4K终端的普及及内容的丰富，4K业务已经逐步成为提升运营商竞争力的关键 手段之一。同时，伴随着4K终端价格的持续下滑，一个家庭多4K终端、以及围绕4K 的智慧家庭业务普及发展将会是一个必然趋势，这意味着100M甚至1000M带宽需求 将成为新时期家庭宽带用户的基本需求。4K视频让超宽带的价值得到释放，未来随着更 高清晰度的 4K、8K 业务以及 VR/AR 业务发展，将对网络的端到端高带宽保障和服务质 量提出更高的要求。 44 网络架构重构面临的挑战 网络重构对于运营商而言，将是一个长期的、复杂的演进过程，具体来说，至少包括 了以下几个方面的挑战： （1）组织架构方面：未来的网络架构将采取水平分层、纵向解耦的技术路线，基于 SDN/NFV的网络架构变化打破了专业界限，集约化的管控和调度也将突破传统行政区 域的限制，同时网络的DC化改造使得传统按行政区组网转向以DC为核心的组网新格局， 这些都将会对当前以专业、行政区管理的组织架构带来变化。 （2）采购模式方面：由于 SDN/NFV 分层、分域的产品形态，使得专业间关联更为 紧密，传统的独立采购方式需要向跨专业、跨领域协同采购的方式转变。同时软硬件分离 后，产品价值向软件转移，而且存在开源软件、商用软件、自研软件混用的应用场景，需 要建立新的价格模式和采购方式。 （3）运营能力方面：现有网络运营多基于软硬件一体的标准化网元，系统复杂而封闭。 未来的网络架构能够更灵活的适配互联网应用对网络、资源的弹性伸缩需求，网络即服务 的运营需求对运营商的开发运营一体化以及市场、网络和IT的协同能力提出了更高的挑 战，需要构建快响应、高效率、灵活服务的运营能力。 （4）人才队伍方面：现有企业的网络工程师多基于传统设备，未来软件定义的网络 将屏蔽底层硬件差异，需要增强运营商的软件开发团队与人才，提升软件快速迭代开发能 力、网络和业务创新能力、以及对开源代码的掌控能力。 对中国电信而言，必须顺应技术发展趋势，做好网络重构与运营管理、设备采购、产 品研发、人才队伍建设等一系列的协同工作。 5、关键技术要素 51 SDN 软件定义网络 SDN（软件定义网络）是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离，采用集中控 制替代原有分布式控制，并通过开放和可编程接口实现“软件定义”的网络架构。 SDN在中国电信的网络架构重构工作中将首先应用于数据中心网络和IP网、传送 网中，初期主要用于流量优化调度、快速开通配置等场景。 （1）数据中心网络：目前中国电信云数据中心资源池运营中，遇到的主要问题是云 资源池内部网络设备众多，网络特征复杂、运维难度较高的问题。SDN引入可以实现对 网络策略的统一配置以及对网络资源的灵活调度。一方面通过SDN控制器感知数据中心 链路带宽利用率，收集、分析数据中心全网流量分布情况，调配可用链路，并生成转发路 径下发给数据中心转发设备，实现链路带宽资源的有效利用。另一方面当虚拟机迁移时， SDN控制器可感知到虚拟机迁移前后的源、目的位置，并将源交换机上的相关策略转移 到目的交换机上，从而实现网络策略的同步迁移。 （2）IP网：目前IP骨干网的一个突出短板是流量调度缺乏足够的灵活性，限制了 组网架构的扩展性和对应用需求的快速响应。借助SDN，一方面可实现骨干网设备的功 能抽象，控制与转发更加灵活，可降低骨干路由器设备的复杂度；另一方面，引入智能化 流量调度技术，实现多维度的客户和流量集中调度。而且，利用网络协同和业务编排器， 还可以更好的适配网络能力与应用需求 （3）传送网：目前的传送网主要采用静态网管配置方式，并且与所承载的应用和客 户层网络是分离的，因此无法有效地应对动态的业务需求。通过引入传送网SDN，实现 传送网从“人工静态网管配置”向“实时动态智能控制”的演进，可提高业务开通速度、 简化网络配置和运维。具体而言，可以利用SDN的开放性和集中控制的特点，实现对 多厂商、多域组网环境的统一控制和管理；通过北向API接口的标准化和开放，传送网 SDN可以提供多项新型业务，例如虚拟传送网业务（VTNS）、带宽按需点播（BoD）、 客户自定义的路径选择等；利用SDN集中控制的思路，分别在IP网和传送网中引入网 络控制器，同时在两者之上引入一个综合的 SDN 控制器， （4）跨专业协同：目前各专业网的配置、管理通常是分块进行的，各自专业的业务 管理、网络管理都分域分专业单独进行，相互之间的资源、管理、控制难以协同，响应时 间长、资源利用率不高。利用SDN协同控制的思路，IP网和传送网可以协同组网，实 现对IP和光层网络的统一控制和优化，快速响应突发业务需求，协调IP和光层的保护 20 21 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 中国电信 CTNet2025 网络架构白皮书 机制，提高资源利用率。同时，IP网和云资源也可以协同调度，实现IP网的连接资源（如 带宽、路径等）随云资源需求灵活而动、有机结合，从而更好地服务云业务应用。 52 NFV 网络虚拟化 NFV（网络功能虚拟化）是指利用虚拟化技术，采用标准化的通用IT设备（x86服务器、 存储和交换设备等）来实现各种网络功能，目标是替代通信网中私有、专用和封闭的网元， 实现统一的硬件平台 + 业务逻辑软件的开放架构。 采用 NFV 后，一方面网络设备功能不再依赖于昂贵的专用硬件，基于 x86 标准的 IT 设备成本低廉，可望能为运营商节省设备投资成本；另一方面，通过软硬件解耦及功能抽象， 资源可以充分灵活共享，实现新业务的快速开发和部署，并根据实际需求进行自动部署、 弹性伸缩、故障隔离和自愈等，为网络服务的设计、部署和管理带来了更大的灵活性和弹性。 具体来说，NFV在中国电信的网络架构重构工作中可以首先应用于固定和移动网络 中的数据面的分组处理和控制功能中，如 vBRAS、vCPE、vEPC 和 vIMS 等。 （1）vBRAS：BRAS是城域网中用户接入的终结点和基础服务的提供点，传统的 BRAS 基于软硬件一体化的设备实现，给新业务部署带来很多不便，例如，不同时期部署 的BRAS设备，无法通过软件升级方式实现同一功能，而且很多增值服务（如NAT、DPI等） 都需要专用硬件板卡，增加了大量成本。vBRAS可以以功能集为单元对设备控制平面进 行重构，形成独立模块（包括用户管理、组播、QoS和路由等），每个模块可按需在虚 拟机上部署。vBRAS还可以提供可编程能力，将控制面通过API接口向上提供灵活的功 能调用，实现用户对网络业务的按需定制。 （2）vCPE：CPE处于网络边缘，数量多、版本多、更新快、成本高、三层配置 复杂且故障率较高。同时，CPE直接面向用户，提供业务，是产生收入的关键点。因而 CPE的虚拟化效益最明显，还可望在提供基本管道基础上，快速提供便宜、丰富、个性 化的增值网络业务。另一方面，CPE功能复杂，处理能力要求高，但网络能力要求并不高， 适合虚拟化。 所谓vCPE就是将传统CPE上的部分复杂功能上移到网络侧，客户侧设备最多仅保 留二层转发、隧道封装和配置、基于二层的防火墙等功能，把大量三层功能挪到网络侧实现。 可以极大简化客户侧设备的配置难度，降低故障率，同时避免对客户侧网关频繁升级带来 的成本增加。 （3）vEPC:现有EPC设备多基于ATCA架构，通用性差，增加了研发、测试和运 维的成本，特别是移动互联网流量激增情况下，扩容升级的代价极高。vEPC使得移动核 心网元可以运行在通用硬件之上，实现EPC网元（MME、HSS、PCRF、SGW、PGW等） 的高效部署。 （4）vIMS：现有物理IMS网络主要面临资源利用率不均衡、资源隔离困难和扩缩 容慢等问题。vIMS可以为自营业务和政企客户快速组织独立的专网，在隔离的同时提高 资源利用率，支持业务的定制。此外，vIMS可以快速搭建业务测试环境，对预上线的业 务进行仿真测试，缩短业务上线时间。 在NFV引入过程中，重点需进行跨层之间的标准化工作，尤其要规避“软烟囱”的引入， 即避免在网络软件化后，虽然网络功能由专用硬件实现改变为软件化实现，但依然无法实 现软硬件分层解耦、单厂家设备研发锁定的问题。 53 云计算技术 云计算是在虚拟化技术、分布式技术以及互联网技术发展到一定阶段出现的一种新型 的IT服务提供模式和解决方案，是对传统IT的“软件定义”，带来IT的部署、运维和 提供方式的变革，其主要的技术特征包括： 1）自动化：IT的部署和提供实现自动化，人工参与和手工操作的程度大大降低，从 而大大提升了 IT 的部署和提供效率。 2）多租户：使得IT资源可以实现非常灵活的多用户/客户共享，获得很高的利用率。 3）开放：基于互联网服务的API接口实现对IT控制与管理能力的开放，真正可以 做到在应用软件中定义和驱动云计算，也有利于实现云计算的自助化服务。 4）弹性伸缩：传统硬件很难实现灵活的伸缩，云计算使得IT资源可以按需、快捷的 扩展和回收，满足各种突发性和快速扩展性的业务需求。 具体来说，云计算的关键技术包括： （1）虚拟化技术 服务器虚拟化技术是云计算服务的基石之一。服务器虚拟化技术（主要是指X86服 务器虚拟化，X86服务器已经成为云计算基础设施的标准配置）包括CPU、内存、IO 虚拟化技术，是处于硬件和Guest OS（指的是运行在虚拟化后虚机上的操作系统）之 间的一层新型系统级软件技术，可以为各种 Guest OS（Windows Server、Ubuntu、 CentOS 等）提供与实际硬件无异的“硬件环境”（模拟各种硬件能力），并且实现多个 Guest OS 同时运行在同一个硬件平台之上，使得多个业务系统可以同时运行同一个服务 器之上并且互相在性能和数据上实现隔离，安全性得到保证，资源管理效率和资源利用率 22 23 中国电信 CTNet20