基礎網(wǎng)絡(luò )設施及其運營(yíng)者面臨巨大挑戰
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為第四次工業(yè)革命的核心推動(dòng)力，伴隨著(zhù)這次工業(yè)革命的發(fā)展，人類(lèi)生活的方方面面都在發(fā)生改變，互聯(lián)網(wǎng)將逐步主導通信產(chǎn)業(yè)，傳統的電信基礎設施將面臨巨大挑戰：
挑戰一：
網(wǎng)絡(luò )功能設計復雜，耦合度高，可擴展性差。
現有架構設計過(guò)于復雜，進(jìn)而導致難以快速升級和優(yōu)化。傳統的電信網(wǎng)絡(luò )與業(yè)務(wù)是緊耦合，更多考慮標準化、穩定性和安全性。一方面，為了保障業(yè)務(wù)的不宕機，網(wǎng)絡(luò )在設計之初就按5個(gè)9的標準要求建設，設計的網(wǎng)元和接口眾多，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )很“重”。 以IMS系統為例，主要網(wǎng)元和功能實(shí)體達到20個(gè)左右，之間設計的流程和接口則更多。另一方面，系統中存在大量不常用功能。以語(yǔ)音業(yè)務(wù)為例，95%以上的功能普通用戶(hù)既沒(méi)用過(guò)，也沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)。另外，網(wǎng)絡(luò )設計為一個(gè)封閉的系統，一般先設計規范和標準，然后再進(jìn)行設備開(kāi)發(fā)測試，很少基于成熟的開(kāi)源系統設計，一個(gè)完整的周期一般需要5年以上，即使部分功能的優(yōu)化和升級也需要以年計的時(shí)間才能完成。設備、網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)在設計和建設時(shí)已經(jīng)緊緊捆綁在一起，缺乏靈活的應變和調整能力。這為后續的重新調整和開(kāi)發(fā)帶來(lái)巨大的工作量，導致升級困難和迭代周期長(cháng)。
挑戰二：
缺乏集約運營(yíng)和統一管理。
運營(yíng)商從歷史上一直是按省、市、縣層層劃分的“城邦”體制，業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò )都是屬地化運營(yíng)為主，骨干網(wǎng)由省公司和集團公司運營(yíng)，城域網(wǎng)由本地網(wǎng)運營(yíng)。各省的“被動(dòng)割據”造成網(wǎng)絡(luò )如一盤(pán)散沙，運營(yíng)商的核心資源劃成了一個(gè)個(gè)相對封閉的單元，也讓各省網(wǎng)絡(luò )的質(zhì)量、管理水平、運維能力、開(kāi)放性、技術(shù)路徑各不相同，大大降低了基礎網(wǎng)絡(luò )設施的集約性和統一性。這種分割還造成了網(wǎng)絡(luò )分段管理，業(yè)務(wù)開(kāi)通和響應周期長(cháng)，缺乏提供端到端的服務(wù)質(zhì)量保障和完整解決方案的能力。互聯(lián)網(wǎng)最重要的就是“無(wú)邊界運營(yíng)”，網(wǎng)絡(luò )資源作為其中重要的承載基礎，如果不能形成全國一張網(wǎng)、一盤(pán)棋，做不到統一、集約、快速的調度，顯然對互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的吸引力和對提升互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的良好體驗都將大打折扣。
挑戰三：
開(kāi)放性和分離性不足，缺乏產(chǎn)品化和服務(wù)化能力。
傳統電信基礎設施從設計到建設都是以“從內向外”提供能力為出發(fā)點(diǎn)，都是基于現有網(wǎng)絡(luò )能力體系結構、業(yè)務(wù)提供方式進(jìn)行平臺的架構設計，典型的“我有什么你用什么”的思路。
另外，現有的網(wǎng)絡(luò )設施強調整體性，功能分離性不足，缺乏模塊化和開(kāi)放性設計，難以靈活組合。部分網(wǎng)絡(luò )能力還缺乏標準化的能力調用接口，用戶(hù)使用時(shí)需要適應不同提供商、不同提供方式和接口。
最后，網(wǎng)絡(luò )設施的設計主要面向前向用戶(hù)，較少考慮面向后向用戶(hù)的使用要求。由于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模式的改變，突顯了基礎網(wǎng)絡(luò )能力的服務(wù)化、產(chǎn)品化程度不夠。例如多種對時(shí)延、丟包等質(zhì)量指標要求不同的業(yè)務(wù)混在一起承載，導致高質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)得不到差異化保障。這在語(yǔ)音、短信為主的時(shí)代也許不是問(wèn)題，然而在強調互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)體驗的今天，顯然是無(wú)法滿(mǎn)足需要的。
挑戰四：
網(wǎng)絡(luò )設施動(dòng)態(tài)調整的能力不足。
由于網(wǎng)絡(luò )流量突發(fā)性越來(lái)越突出，忙時(shí)和閑時(shí)的流量差別變大， 數據中心的流量與運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )的流量時(shí)時(shí)充滿(mǎn)變數，沒(méi)有明顯的規律，開(kāi)發(fā)能夠“隨機應變”的網(wǎng)絡(luò )就提上了議事日程。雅典信息技術(shù)學(xué)院研發(fā)中心的 Iaonnis Tomkus 指出：現在的峰均流量比為 6.5:1, 而 15 年前則為 2.5:1，而且不同方向和設備上的負載并不均衡，現有基礎網(wǎng)絡(luò )設施缺乏對這種流量突變的適應性，網(wǎng)絡(luò )總體利用率不高。
只有有效引導流量才能提高網(wǎng)絡(luò )利用效率，這就需要網(wǎng)絡(luò )設施能夠識別流量的流向和區分不同流量的服務(wù)質(zhì)量要求。現在一方面應用種類(lèi)繁多，較大的應用一般采取分布式部署，流量流向復雜；另一方面互聯(lián)網(wǎng)公司大量采用CDN技術(shù)，流量流向與用戶(hù)興趣點(diǎn)變化密切相關(guān)，而這部分網(wǎng)絡(luò )策略運營(yíng)商往往并不知曉。現有基礎網(wǎng)絡(luò )設施既不能有效引導流量，平衡設備和網(wǎng)絡(luò )的利用效率，也不具備根據流量變化的靈活調整能力，很難保障突發(fā)事件或熱點(diǎn)事件營(yíng)銷(xiāo)時(shí)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對網(wǎng)絡(luò )的需求。
新一代互聯(lián)網(wǎng)基礎設施的架構和內涵
隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)成為推動(dòng)全社會(huì )產(chǎn)業(yè)再造和轉型的重要力量，其基礎設施不僅僅是網(wǎng)絡(luò )，而是“網(wǎng)絡(luò )+云資源+公共平臺”的綜合體，提供的服務(wù)也不限于通信傳輸，而是實(shí)現人、機、物泛在互聯(lián)，提供“資源＋通信+信息應用”的綜合服務(wù)。基礎網(wǎng)絡(luò )也不再是以傳統硬件為主、設備種類(lèi)繁多的電信網(wǎng)絡(luò )，而是軟件化集約控制、設備通用化和標準化的智能網(wǎng)絡(luò )。新一代互聯(lián)網(wǎng)基礎設施提供商不再限于電信運營(yíng)商，還包括互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和大型企業(yè)集團。
如下圖所示，新一代互聯(lián)網(wǎng)基礎設施不僅提供端到端的連接功能，而且其計算、控制和感知功能大大增強，將提供寬帶和泛在的網(wǎng)絡(luò )連接、智能化的運營(yíng)、平臺化的網(wǎng)絡(luò )云服務(wù)（即一體化的“網(wǎng)絡(luò )+云資源+公共平臺”服務(wù)）。
