从云网融合到ICT基础设施论文

从云网融合到ICT基础设施

蒋林涛 中国信息通信研究院科技委主任

1 电信网络重构和云网融合

电信网络重构的理论基础是SDN/NFV,SDN和NFV结合构成一种新型的组网技术。技术要点为:1)采用SDN技术,将原来由网络控制面通过动态路由技术产出的节点路由转发表,由称为“控制器”的设备,根据确定的算法计算出来的节点路由转发表,通过管理面下发给节点设备,由节点执行数据转发;另外,将原来由网管提供的功能,改在“控制器”实现,由于目前“控制器”的算力远超原来网管设备具有的算力,因而大大提高对网络的管理和控制能力,实现了对网络更强的管理和控制。2)采用NFV技术,NFV是网络虚拟化组网技术,用云化数据中心的虚拟IT资源(虚拟机或容器)作为虚拟网元中的虚拟IT硬件取代实体网元中的实体IT硬件,用业务链来取代实体连接,用虚拟网络+虚拟连接来实现网络虚拟化组网,是信息技术和通信技术结合的产物。

“云网融合”是目前的热门词,三大电信运营商的网络重构,都是基于云网融合的思路。而阿里、腾讯等互联网企业,现在也从云化数据中心、CDN运营切入网络运营,同样用的是云网融合的方案。

什么是网,网是干什么的?什么是云,云又是干什么的?它们是分别提供各自服务(产品),还是组合起来才能向用户提供服务?如果是分别提供各自服务,则应该先解耦,分别设计,分别考虑,各自最优化,再考虑整体最优。如果是组合起来才能向用户提供服务,则是真正的云网融合,设计就需要一体考虑,要有完整的顶层设计。

目前的技术现状和产业现状显然是前者,即云和网分别提供各自服务(产品)。网提供连接,云(云化数据中心)提供IT资源,包括计算、存储、软件、平台、智能等(XaaS,其中X均为IT资源)。从技术上讲,CT和IT是两门完全独立的技术,其中并无交集。从物理设备和实现来看,它们可以共生共存。以网络虚拟化组网来看,逻辑上,云是云、网是网,界面是清晰的;在物理上,已很难区分云中的哪一部分属于云,哪一部分用于网(网元设备所需的IT资源)。从网络角度看,虚拟组网仅改变了网络的物理实现形态,没有改变网络的本质(网络特性、能力和性能)。例如IP网(IPv4/IPv6),虚拟组网后接口、协议、数据包的结构等没有变化,性能和能力也没有变化。

滞回曲线是在力的往复加载作用下得到的荷载-变形曲线.它反映出结构在反复受力过程中的变形特征、刚度退化及能量消耗,是确定恢复力模型和进行非线性地震反应分析的依据,体现了结构的抗震性能[9].图5为本文不同构件的T-θ滞回曲线,纵轴T为施加的扭矩,横轴θ为扭转角.

目前,设备的硬件和设备所需的IT资源(硬、软件)在物理上是不分离的,IT资源是设备自带的,即目前的设备是一体机设备。一体机设备的IT资源是设备自带的,好处是可以独立运行,不用受限于外部的网络环境,其缺点是智能能力受限,扩展性、灵活性差,难以适应设备智能化发展的要求。随着信息技术的发展,智能设备越来越多,从智能扫地机、智能音箱,到大型智能设备如飞机、汽车等,大部分设备都有智能。智能设备(信息元)越来越复杂,要求的智能越来越高,设备不可能带有全部所需的IT资源,信息元设备所需的IT资源在物理上分离已经是大势所趋。

目前IT和CT是独立发展的,CT发展早,也较成熟,已经是信息通信的基础设施。IT能力资源化发展较晚,其中“云计算”算是发展早也比较成熟的。IT能力资源化需要网络技术支持,以“云”为例,要把分散的IT资源(服务器)建设成“云”,并向用户提供服务,需要用到三种网络技术,它们是:云内网技术、云间网技术和云到用户的网络技术。对这三类网络,前两种网络技术相对比较成熟,已经不会阻碍云发展的进程。云到用户的网络技术则相当不成熟,云的能力能否充分发挥,用户能否按需获得云提供的IT服务能力,至今仍是很大的问题。

2 ICT基础设施

由于用“云”来承载的IT资源至今并无畅通的渠道通向用户,“云”实际上是孤立的“IT资源池”。 “云”建设得不少了,与之配套的网络建设得怎样呢?现状是:云内网的技术相对比较成熟,云间网在SDN技术的支持下也基本可用,云到用户网目前尚不成熟。“云”要发挥作用,最关键是有用户来使用“云”,云到用户的网络条件和能力是关键的关键,到目前为止,“云”到用户只有互联网(IP网)一条路,“不可知、不可管、不可控、不能保证安全、只能提供‘尽力而为’信息传输能力”的网络,能否按照用户的要求来获得用户需要的IT能力?肯定没有这样的能力。

IT资源“池”要成为信息基础设施的条件是:必须要求信息的传输管道具有确定的信息传输能力。目前的云计算、大数据、人工智能中心等IT资源“池”远谈不上算作信息基础设施,只是以碎片形式存在的若干分散、孤立的IT资源池,能发挥一些有限的作用。要真正发挥作用,碎片化的IT资源“池”需成为信息基础设施,需要网络技术的支持。目前网络技术尚无此能力,需要技术有重大突破,从这一点说来,建设IT基础设施,进而建设ICT基础设施 “任重而道远”。IT技术和CT技术是两门完全独立的科学技术,但是从信息技术的角度出发,IT和CT必须协同发展,才能建设信息技术发展所需要的ICT基础设施。

通信技术的发展,特别是大视频技术的发展,大数据量传送的业务发展势头很猛,单位用户数据量增加很快。基于X86硬件的NFV技术,在用于数据转发时,能力不足且能耗过大,使得原来被寄予极大期望的NFV技术碰到了困难。有数据表明,在高数据速率转发的场景中,采用虚拟组网技术与采用专用硬件相比,其体积和能耗均大近20倍。当然,程序运算的灵活性好,在转发速率不高的场合,即使功耗大些、效率低些,采用NFV技术还是很值得的,这就是目前在用的场景。但在转发速率高的场景下,在数据面上NFV就难以适用了,需要用“白盒机”来实现。白盒机是什么,白盒机是云吗,是云的组成部分吗?从目前的现状来看,“白盒机”肯定不是云,也不能作为构成云的组成部分。白盒机是一类简单并有一定编程能力的通信设备;因为对白盒机性能和能力的要求差异很大,难以统一,所以它不可能是一种设备,而是一类设备。例如目前用作交换和路由的“白盒机”和用作移动基站的“白盒机”一定不是同一种“白盒机”设备,而且家用移动基站的“白盒机”和室外移动基站的“白盒机”也不会是相同的,预期“白盒机”也可能是多种多样的。白盒机的资源能“池化”吗,白盒机的池化资源能按需调度吗?从目前的技术来说,白盒机资源既不能“池化”也难以按需调度,因为“云”的特点是“资源池化”和按需调度,所以它也不会是“云”。

智能设备的发展趋势是:1)智能设备的设备主体与主体IT资源是分离的,两者分离可为设备发展和性能升级带来很强的灵活性和可扩展性;2)智能设备的IT资源分离后,设备要能正常运行,就必须得到强有力的网络支持,联网后的智能设备,由于IT资源扩张可以不受限,设备的能力和性能几乎可以无限扩展。3)需要能力足够和泛在的IT资源池(一般表现为云化数据中心),IT资源池也应该和CT一样是信息基础设施的组成部分。由于智能设备所连接的IT资源池能否提供出它的性能和能力与智能设备和IT资源池之间端到端网络能力是强相关的,因此IT资源基础设施的发展和网络的发展应该是适配的。

由于数据转发面转向“白盒机”来承载,只有承载网的控制面、管理面和应用层的控制面、管理面使用云化数据中心的IT资源,所需要的IT资源就不大。这样运营商网络重构后拥有的巨大IT资源为谁所用?合理的途径应该是向用户开放,提供给用户。因此,电信运营商合理的转型,应该是成为ICT基础设施的建设者和运营者。

通信网络是信息通信的基础设施,它的主要作用是为信息元(包括人、物、信息源、数据资产库等)提供通信连接和按用户的要求提供信息传输能力,即提供信息元之间的泛在连接能力。通信技术(CT)是信息网络的技术基础,目前,信息元设备的硬件和主体IT资源在物理上是一体机的场合,通信网络是目前信息社会唯一的通信信息基础设施。

在建设工程项目管理工作中,合同双方对合同条款的理解可能存在一定的偏差。这就容易导致在结算时,因工作变更、价格浮动、对合同条款不熟悉等因素给企业的经济利益带来严重的损失,在维权方面也存在一定的困难[4]。在施工工程发生变更事项时,如果变更确认不及时,责任方划分不明确,在竣工结算时就会遇到签证、确认方面的问题,导致延误工程结算时间,增加工程的投入成本。

互联网的发展促进了信息社会的发展,互联网发展处于信息社会发展的初级阶段,初级阶段的信息元设备物理载体和IT资源是一体的。初级阶段只对网络提出要求而没有对IT资源的供给提出要求,只要网络是一个完整的整体,它就有能力将所有的信息元设备处于在线状态,没有其他更高的要求,对于这样的要求,IP网(采用TCP/IP技术)做到了,而且做得很好。它不仅将信息元设备完全连接起来,而且将全部进程也连接起来,IP网的超强连接能力,是完整的整体,而非孤立的碎片网络,满足信息社会发展初级阶段的要求,促进社会信息化的高速发展。尽管互联网中有无数特定的应用(应用碎片)、业务平台(平台碎片),但是由于互联网是一个完整的整体,所以基于互联网的信息通信基础设施也是一个完整整体。随着信息社会的发展,信息元设备智能化加速,信息元设备中IT资源与信息元设备的物理载体一体化已难以持续,IT资源与信息元设备的物理载体分离将是必然趋势。这时IT资源池一定不能是以孤岛的形态存在了,必须要以IT资源基础设施的形态出现在信息社会。信息社会的发展不仅需要CT基础设施的支持,也需要IT基础设施的支持,即信息社会的发展需要ICT基础设施的支持。

ICT基础设施是未来信息社会的基础和技术发展的制高点,是信息行业争夺的产业蓝海。这片产业蓝海目前的竞争者主要有:传统电信运营商和互联网的巨头。从目前的现实条件来看,电信运营商已经是CT基础设施的拥有者和运营者,今后要成为ICT基础设施的运营者是有一定优势的。由于目前的三大电信运营商都有转型和网络重构的战略计划,网络重构的战略思路之一是将大量本地电信机房改造成为“云化数据中心”,用虚拟化技术重构网络。从目前的现实来看,由于转发面采用虚拟化技术的可行性不高,因而只有其中一部分IT资源是运营商为网络虚拟化改造而自用的,即用于成为虚拟网元设备。电信运营商拥有的大部分IT资源将开放给社会,为信息社会向智能化转型提供所需要的IT资源。目前由于网络条件受限,这些IT资源尚不具备成为IT基础设施的条件,IT资源成为IT基础设施,只是在目前网络上作一些修修补补、贴贴膏药是不行的,网络技术要有质的变化,要有根本意义上的突破。

东汉的郑玄著《礼记注》,其中关于六书的记录直接引用同为东汉的郑众的观点和认识,“郑司农(指郑众)云:六书,象形、会意、转注、处事、假借、谐声也”也就是说,东汉郑玄对“六书”的注释,其实直接引用了郑众的,所以,象形、会意、转注、处事、假借、谐声的“六书”观其实是郑众提出的。因为郑众关于“六书”的记录的著作《周礼解诂》也已经遗失,所以,提到这个版本的”“六书””,我们会说“郑玄注引郑众说”,郑玄和郑众都对《周礼》进行了注释,在各自注释中,关于“六书”的注释,郑玄直接引用了郑众的注释。

运用ENVI5.1监督分类中的最大似然法对许昌建成区2013年和2017年的Landsat8遥感图像进行解译分类,具体步骤为:

作者简介

蒋林涛

中国信息通信研究院科技委主任,毕业于清华大学无线电系。长期从事多媒体、数据通信、互联网等方面的研究和开发工作,国家“863 ”通信主题多媒体专业专家组一、二、三届成员;国家下一代互联网(CNGI)专家委员会第一、二届委员;1992年获国务院颁发的政府特殊津贴,1996年获“中华人民共和国有突出贡献的中青年科学技术专家 ”称号。2004年成为中共中央组织部中央直接掌握联系的专家。

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