2021年云网产业发展白皮书第一部分：云网络.pdf

云计算开源产业联盟 云网产业推进方阵 2021年3月 中国信息通信研究院 地址： 北京市海淀区花园北路52号 邮政编码： 100191 联系电话： 010-62300559 传真： 010-62304980 【关注我们】 云网产业发展白皮书 第一部分： 云网络 （2021年云网产业发展白皮书 第一部分 ： 云网络 （ 2021 年 ） 云计算开源产业联盟 云网产业推进方阵 2021 年 3 月版权声明 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前 言 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 着 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 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 验 、 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 、 腾 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 算 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 算 科 技 有 限 公 司 、 新 华 三 技 术 有 限 公 司 、 鹏 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 蔚 、 马 飞 、 苏 越 、 陈 锐 豪 、 谭 礼 铨 、 秦 振 华 、 李 建 慧 、 方 炜 、 王 晨 、 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 厚 才 、 杨 雷 、 张 婷 婷 、 王 瑞 雪 、 张 琦 、 顾 戎 、 张 久 仙 、 高 巍 、 张 雄 国 、 罗 新 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 1 1 . 1 云与网络互相影响 ，云网络发展开始加速 1 1 . 2 云网络覆盖端到端 ，逐步形成云网边一体化架构 2 1 . 3 厂商积极布局 ， 我国云网络产业呈现三足鼎立 3 1 . 4 云网络建设不断加码 ， 国内外侧重点各有不同 4 2 . 云网技术呈现多样化特点 ，赋能云计算全新发展 5 2 . 1 虚拟化是云网络基础 ， NFV 推进网络功能快速迭代 5 2 . 2 云网络继承云的特性 ， 形成新型网络服务模式 6 2 . 3 分布式云产生新诉求 ， 边缘网络成为发展焦点 7 2 . 4 云原生网络开始兴起 ， 服务网格 +CNI 提供层次化服务 8 2 . 5 多云混合需求强烈 ，云间互联能力成为关键 9 3 . 云网应用已进入实践阶段 ，满足多种场景的互联需求 11 3 . 1 云上云下资源互联 ：混合云组网成为企业上云的关键 11 3 . 2 云间资源互联 ： 云组网与多云互联开始兴起 12 3 . 3 多分支机构互联 ：SD-W AN 为企业提供全新组网模式 14 4 . 云网场景日益丰富 ，助力企业数字化转型 16 4 . 1 大润发全国门店上云 16 4 . 2 海尔混合云统一组网 17 4 . 3 某儿童医院基于云网协同的混合云解决方案 19 4 . 4 某市生态环境局基于 5 G 的云网一体解决方案 20 4 . 5 某大型电商平台多云互联解决方案 22 5 . 云网发展趋势与展望 24 5 . 1 大型云交换中心将成为云网协同新形态 24 5 . 2 云原生网络在用户落地场景将持续演进 25 5 . 3 SASE 将成为云网络的新型服务形态 26 5 . 4 泛在计算将进一步促进云网的深度融合 27云网产业发展白皮书 （ 2021年 ） 1 . 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 衷 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 P 2 P 模 式 转 变 成 浏 览 、 购 物 等 的 C/S （ 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 统 的 以 通 信 为 核 心 转 变 成 以 计 算 为 核 心 。 互 联 网 上 的 服 务 器 ， 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 算 。 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 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需要面对的复杂性 。 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 - 端 ” 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 需 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 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 需 要 进 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 算 的 业 务 实 现 通 常 在 云 所 在 的 本 地 数 据 中 心 ， 数 据 中 心 间 流 量 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 Underlay 形 式 的 传 输 存 在 效 率 或 成 本 的 问 题 ， Ov erlay 网 络 技 术 的 使 用逐步增多 ， 这也为后续云网络发展打下了基础 。 01云网产业发展白皮书 （ 2021年 ） 第 二 阶 段 ： 基 于 数 据 中 心 互 联 （ DCI ） 的 混 合 云 组 网 成 为 主 流 ， Ov erlay 网 络 是 云 网 络 的 普 遍 存 在 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 算 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 DCI 联 接 的 需 求 ， 并 且 逐 步 发 展 出 更 多 基 于 Ov erlay 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 Ov erlay 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 云 需 求 不 断 增 长 ， 云 网 络 重 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 需 求 。 在 多 云 场 景 下 ， 云 网 络 需 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 Ov erlay 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 云网络覆盖端到端 ，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 ： 图 1 云网络体系架构 02云网产业发展白皮书 （ 2021年 ） 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 随 着 分 布 式 云 架 构 的 演 进 ， 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 算 力 保 障 业 务 的 端 到 端 业 务 体 验 。 首 先 是 接 入 网 络 ， 用 户 通 过 专 线 、 VPN 、 SD- W AN 等 接 入 手 段 接 入 到 云 服 务 商 或 运 营 商 的 本 地 汇 聚 设 备 或 POP 点 ， 以 完 成 本 地 数 据 中 心 入 云 的 需 求 ； 其 次 是 数 据 中 心 内 网 络 ， 云 服 务 商 以 虚 拟 私 有 云 （ VPC ） 为 载 体 进 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 是 数 据 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 。 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- W AN 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重点发展方向 。 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 营 商 ， 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 连 接 服 务 商 ， 该 类 厂 商 以 连 接 类 业 务 为 主 ， 以 合 作 伙 伴的身份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 5 G 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 Ov erlay 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 能 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 云 服 务 商 生 态 构 建 的 最 重 要 一 环 ， 通 常 以 底 层 运 营 商 网 络 + 上 层 自 建 03云网产业发展白皮书 （ 2021年 ） Ov erlay 网络的形式 ，依靠 DCI 能力完成网络覆盖 。 云 连 接 服 务 商 以 提 供 端 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 较 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 商 侧 重 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 。 Google 的 云 平 台 基 础 设 施 建 设 起 步 较 早 ， Google 从 硬 件 到 软 件 全 方 面 对 基 础 设 施 建 设 进 行 投 入 ， 将 用 户 流 量 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 。 A WS 的 全 球 节 点 覆 盖 率 较 高 ， 同 时 利 用 5 G 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 A WS 基 础 设 施 和 服 务 。 Azur e 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 。 A WS 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 。 Google 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 迭 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 阿 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 覆 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 ； 腾 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 外 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 较 好 。 运 营 商 云 网 络 建 设 则 充 分 利 用 了 其 网 络 基 础 设 施 建 设 上 的 优 势 ， 在 省 、 市 、 县 等 各 级 地 方 区 域 均 可 搭 建 接 入 点 ， 不 断 扩 大 网 络 接 入 范 围。 04云网产业发展白皮书 （ 2021年 ） 2 . 云网技术呈现多样化特点 ，赋能云计算全新发展 2 . 1 虚拟化是云网络基础 ， NFV 推进网络功能快速迭代 云 网 络 的 基 础 是 网 络 资 源 的 虚 拟 化 。 类 比 于 计 算 资 源 的 虚 拟 化 ， 云 网 络 的 根 本 在 于 通 过 对 网 元 、 网 络 设 备 的 虚 拟 化 来 承 载 功 能 的 软 件 处 理 ， 使 得 资 源 可 以 充 分 灵 活 共 享 。 同 时 网 络 的 虚 拟 化 使 得 网 络 资 源 的 开 放 能 力 大 幅 度 提 升 ， 进 而 满 足 上 层 云 应 用 开 发 及 终 端 对 接 需 求 ， 将 各 项 功 能 和 资 源 调 配 封 装 成 API 提 供 给 客 户 ， 以 便 云 、 网 、 端 整 体 资 源 能 被 客 户 系 统 一 体 化高维度管理 。 虚 拟 化 网 元 是 各 种 云 网 络 组 件 的 的 基 本 承 载 形 态 。 云 网 络 是 由 各 种 网 元 （ Netw ork El - ement ） 组 成 的 ， 例 如 交 换 机 、 路 由 器 、 NA T 网 关 、 负 载 均 衡 等 ， 这 些 网 元 在 云 网 络 中 通 常 称 为 虚 拟 化 网 元 。 一 方 面 是 因 为 这 些 网 元 提 供 了 多 租 户 的 能 力 ， 即 一 个 物 理 上 的 网 元 ， 提 供 给 多 个 租 户 共 用 ， 而 不 是 每 个 租 户 独 立 一 个 网 元 ， 对 于 每 个 租 户 而 言 ， 是 一 个 虚 拟 化 的 网 元 实 例 ； 另 一 方 面 云 网 络 的 4 7 层 协 议 处 理 网 元 普 遍 使 用 NFV 技 术 ， 通 过 软 件 虚 拟 方 式 实 现 各 种 网 元 的 业 务 ， 相 对 于 传 统 专 用 的 硬 件 方 式 的 网 络 设 备 ， 技 术 上 差 异 也 非 常 大 ， 所 以 云 网络中的网元也被称为虚拟化网元 。 虚 拟 化 网 元 的 实 现 普 遍 应 用 NFV 技 术 ， 最 核 心 的 原 因 是 满 足 业 务 快 速 迭 代 的 需 求 。 企 业 上 云 后 ， 不 管 是 对 外 提 供 服 务 ， 还 是 访 问 内 部 、 外 部 服 务 ， 网 络 的 连 通 性 要 求 没 有 减 少 ， 还 可 能 因 为 上 云 的 要 求 ， 网 络 的 需 求 反 而 更 多 ， 这 些 需 求 需 要 云 厂 商 快 速 提 供 ， 所 以 网 络 功 能 的 关 键 核 心 是 快 速 迭 代 。 使 用 封 闭 的 、 标 准 的 传 统 设 备 厂 商 提 供 的 网 络 设 备 ， 无 法 满 足 云 网 络 的 要 求 ， 另 外 专 用 芯 片 因 为 芯 片 规 格 、 内 部 逻 辑 固 化 等 原 因 ， 灵 活 性 也 达 不 到 云 网 络 的 要 求 ， 所 以 云 厂 商 的 网 络 最 终 选 择 NFV 技 术 ， 通 过 软 件 虚 拟 化 的 方 式 快 速 提 供 云 上 租 户 网 络功能 。云网络在使用 NFV 技术构建各种虚拟化网元的时候 ， 也有清晰的架构分层 。 05云网产业发展白皮书 （ 2021年 ） 2 . 2 云网络继承云的特性 ， 形成新型网络服务模式 云 网 络 脱 胎 于 传 统 网 络 ， 并 通 过 网 络 虚 拟 化 等 技 术 满 足 云 计 算 资 源 交 互 的 需 求 ， 因 此 云 网 络 继 承 了 云 的 特 性 ， 包 括 弹 性 扩 容 、 按 需 分 配 、 高 可 靠 性 、 高 开 放 性 等 ， 并 形 成 了 不 同 于 传统网络的服务模式 。 云 网 络 利 用 虚 拟 化 技 术 实 现 网 络 资 源 弹 性 分 配 与 扩 容 。 云 网 络 依 托 网 络 虚 拟 化 技 术 ， 实 现如 IP 地址 、 带宽等网络资源的弹性高效利用 。 在数据中心的规模快速增长 ， 承载的业务越 来 越 多 样 化 的 趋 势 下 ， 实 现 网 络 资 源 的 快 速 聚 合 与 弹 性 分 配 ， 满 足 IDC 数 据 中 心 的 规 模 部 署 和运营需求 ， 充分共享和高效利用 DCI 链路资源 。 云 网 络 高 可 靠 性 保 证 网 络 资 源 正 常 运 行 与 容 灾 能 力 。 云 网 络 实 现 多 个 虚 拟 私 有 云 与 实 例 的 相 互 备 份 ， 当 其 中 一 个 出 现 故 障 后 ， 能 够 通 过 云 数 据 中 心 内 部 网 络 和 云 服 务 承 载 专 网 快 速 将 网 络 资 源 迁 移 到 不 同 物 理 设 备 的 虚 拟 网 络 中 保 证 业 务 正 常 运 行 。 相 比 传 统 网 络 ， 大 大 增 强 了云网络的容灾能力 ， 并且降低了建设备份的成本 。 云 网 络 资 源 池 化 带 来 网 络 资 源 按 需 购 买 的 新 服 务 模 式 。 由 于 云 网 络 相 比 传 统 网 络 具 有 弹 性 扩 容 的 优 势 ， 因 此 按 需 购 买 取 代 了 一 次 性 付 费 。 用 户 可 以 根 据 自 己 对 网 络 资 源 的 需 求 进 行 购 买 ， 随 着 本 身 业 务 的 变 化 实 时 扩 展 和 缩 减 。 同 时 ， 云 网 络 的 多 租 户 技 术 可 以 使 每 个 按 需 购 买的用户在无感知的情况下对网络资源进行共享 ， 大大提高资源利用率 。 云 网 络 平 台 开 放 特 性 为 云 网 统 一 管 理 部 署 奠 定 基 础 。 云 网 络 平 台 提 供 丰 富 的 API 接 口 与 可 编 程 空 间 ， 开 放 网 络 在 线 开 发 能 力 ， 满 足 用 户 上 层 云 应 用 开 发 及 终 端 对 接 需 求 ， 实 现 云 与 网 络 的 统 一 管 理 和 部 署 ， 为 承 载 的 业 务 提 供 更 好 的 支 撑 与 优 化 。 未 来 随 着 用 户 对 云 网 统 一 管 图 2 云网络架构分层 06云网产业发展白皮书 （ 2021年 ） 理 的 能 力 需 求 不 断 增 加 ， 云 商 会 开 放 更 多 的 可 编 程 接 口 ， 最 终 提 供 全 面 的 用 户 自 定 义 和 自 动 化的云网络服务 。 2 . 3 分布式云产生新诉求 ， 边缘网络成为发展焦点 Gar tner 预 测 分 布 式 云 是 下 一 代 云 计 算 ， 分 布 式 云 计 算 是 第 一 个 将 云 交 付 服 务 的 物 理 位 置 纳 入 定 义 范 围 的 云 模 式 。 在 分 布 式 云 及 应 用 边 缘 化 和 分 布 式 的 需 求 下 ， 对 网 络 的 诉 求 也 会 是 边 缘 化 、 分 布 式 化 ， 构 建 业 务 、 云 、 边 一 体 化 的 网 络 ， 真 正 实 现 云 边 与 云 网 融 合 、 协 同 。 在 分 布 式 云 的 阶 段 ， 云 网 络 已 经 从 最 初 的 数 据 中 心 网 络 ， 到 广 域 网 络 ， 再 到 边 缘 网 络 ， 在 覆 盖 范 围 上 从 中 心 云 或 区 域 云 ， 逐 渐 扩 展 至 端 到 端 的 互 联 互 通 。 包 括 接 入 侧 、 边 缘 侧 、 中 心 侧 都属于云网络通过虚拟化提供服务的范畴 。 边 缘 网 络 是 云 网 络 的 重 要 组 成 部 分 。 随 着 5 G 、 物 联 网 等 技 术 的 不 断 成 熟 ， 加 速 工 业 互 联 网 、 物 联 网 、 AR/VR 、 自 动 驾 驶 等 多 种 行 业 应 用 的 发 展 。 目 前 ， 此 类 行 业 应 用 的 核 心 模 块 都 已 完 成 中 心 云 计 算 平 台 的 部 署 阶 段 ， 5 G 网 络 促 使 无 线 接 入 侧 能 力 大 幅 提 升 ， 边 缘 侧 业 务 场 景 逐 渐 丰 富 ， 行 业 应 用 也 将 根 据 流 量 大 小 、 位 置 远 近 、 时 延 高 低 等 需 求 ， 拆 分 为 核 心 和 边 缘 模 块 进 行 部 署 ， 因 此 边 缘 云 的 重 要 性 不 断 提 升 ， 边 缘 网 络 也 随 之 成 为 了 云 网 络 的 重 要 组 成 部分 。 边 缘 网 络 通 常 可 划 分 为 边 缘 接 入 网 络 、 边 缘 内 部 网 络 与 边 缘 互 联 网 络 。 其 中 边 缘 接 入 网 络 包 括 但 不 限 于 园 区 网 、 接 入 网 络 、 边 界 网 关 等 网 络 基 础 设 施 ， 要 求 兼 容 接 入 各 种 类 型 的 用 户/ 网 络 终 端 、 低 时 延 、 高 下 行 和 上 行 带 宽 类 业 务 需 求 、 支 持 海 量 连 接 、 高 安 全 等 ； 边 缘 内 部 网 络 不 同 于 云 计 算 系 统 强 调 规 模 效 应 ， 边 缘 计 算 系 统 规 模 小 、 且 强 调 通 过 拉 近 与 客 户 的 距 离 来 实 现 低 时 延 、 大 带 宽 、 大 连 接 、 高 安 全 等 业 务 指 标 。 因 此 边 缘 内 部 网 络 规 模 小 且 网 络 架 构 简 化 ， 对 无 损 网 络 能 力 、 云 边 网 络 协 同 和 集 中 管 控 存 在 要 求 。 边 缘 互 联 网 络 主 要 依 赖 可 靠 的 云 网 络 构 建 多 数 据 中 心 、 云 端 与 边 缘 计 算 节 点 之 间 的 传 输 通 道 ， 确 保 云 边 之 间 能 够 无 缝 融 合 ， 满 足 资 源 调 度 、 业 务 编 排 、 数 据 传 输 等 业 务 需 求 。 边 缘 互 联 网 络 以 跨 网 络 隧 道 技 术 为 主 ， 如 以 SD- W AN 为 代 表 的 Ov erlay 方 案 ， 以 SRv 6 隧 道 方 案 为 代 表 的 Underlay 方 案 等 ； 还有 EVPN （ 以太网虚拟专用网络 ） 二层 VPN 技术 。 07云网产业发展白皮书 （ 2021年 ） 2 . 4 云原生网络开始兴起 ， 服务网格 +CNI 提供层次化服务 以 容 器 、 微 服 务 、 DevOps 为 代 表 的 云 原 生 技 术 引 入 ， 轻 量 级 高 效 率 虚 拟 化 技 术 逐 渐 普 及 ， 云 计 算 正 向 着 “ 云 原 生 ” （ Cloud Nativ e ） 的 方 向 发 展 。 云 原 生 对 云 网 络 带 来 了 巨 大 的 影 响 ， 云 原 生 网 络 的 基 本 目 标 是 满 足 云 原 生 服 务 的 网 络 端 点 和 服 务 间 的 互 通 性 、 安 全 性 和 负 载 均 衡 要 求 。 具 体 到 技 术 层 面 ， 云 原 生 对 于 网 络 的 要 求 ， 一 是 基 础 的 二 三 层 网 络 联 通 ， 二 是 4 - 7 层的高级网络功能 。 容 器 网 络 接 口 CNI(Container Netw ork Int er face) 是 现 行 的 二 三 层 网 络 联 通 的 接 口 标 准 。 Kuber net es 已 经 成 为 容 器 编 排 的 事 实 标 准 ， 容 器 网 络 也 需 与 Kuber net es 的 调 度 机 制 相 匹 配 。 CNI 接 口 只 实 现 创 建 、 删 除 容 器 时 的 调 用 方 法 ， 其 他 所 有 的 网 络 能 力 都 交 由 网 络 厂 商 实 现 增 值 服 务 ， 这 在 一 定 程 度 上 加 速 了 网 络 方 案 的 繁 荣 ， 但 是 给 用 户 的 方 案 选 型 造 成 了 较大困扰 。 根据网络协议的不同 ，可将网络方案分为路由模式 、 Ov erlay 和 L 2 方案三种 。 图 3 边缘计算网络架构 表 1 云原生网络方案对比 优点 路由模式 网络性能高 支持 Kuber net es 原 生负载均衡和网络策 略机制 符合传统网络的监管 要求 Ov erlay 模式 物理网络无侵入 支持 Kuber net es 原 生负载均衡和网络策 略机制 L 2 模式 网络性能高 可直接与 IaaS 网络 层通信 ， 易于迁移 符合传统网络的监管 要求 08云网产业发展白皮书 （ 2021年 ） 4 7 层 的 网 络 被 封 装 到 Ser viceMash （ 服 务 网 格 ） 中 。 在 K 8 模 型 中 从 应 用 的 角 度 看 抽 象 成 了 对 外 提 供 的 Ser viceMash 服 务 和 由 服 务 的 计 算 实 现 NODE 和 POD 节 点 。 应 用 的 视 角 不 再 看 到 具 体 的 IP 和 路 由 策 略 ， 更 关 注 服 务 的 状 态 ， 限 流 ， 熔 断 监 控 等 。 负 载 均 衡 服 务 被 K 8 S 集 成 ， 作 为 服 务 分 发 的 核 心 部 件 。 从 通 信 服 务 上 分 为 南 北 向 7 层 流 量 分 流 的 In - gr essR outing （ 入 口 路 由 服 务 ） 和 东 西 向 流 量 服 务 间 进 行 服 务 发 现 和 分 发 的 负 载 均 衡 服 务 。 为 了 支 持 云 原 生 服 务 的 DevOps 灰 度 发 布 能 力 ， 云 原 生 网 络 中 负 载 均 衡 需 要 支 持 不 同 版 本的服务在线升级和弹性伸缩 。 2 . 5 多云混合需求强烈 ，云间互联能力成为关键 近 年 来 ， 随 着 云 计 算 的 快 速 发 展 以 及 云 网 协 同 理 念 的 兴 起 ， 企 业 的 业 务 需 求 和 技 术 创 新 推 进 云 计 算 部 署 逐 渐 从 一 朵 云 向 多 云 演 进 ， 多 云 场 景 主 要 具 有 四 大 优 势 ： 灵 活 性 、 就 近 响 应 、 避 免 单 一 云 商 锁 定 和 高 可 靠 性 。 企 业 应 具 备 跨 云 服 务 商 的 多 个 云 资 源 池 互 联 的 能 力 ， 即 多云互联 。 多云互联关键能力有以下三点 ： 1 . 多 云 互 联 网 络 弹 性 扩 展 能 力 。 多 云 互 联 网 络 具 有 云 的 特 性 ， 可 按 需 按 量 付 费 使 用 ， 并 且 能 做 到 自 动 化 的 弹 性 伸 缩 管 理 。 由