算力網絡 — 雲網融合 2.0 時代的網絡架構與關鍵技術

在計算與網絡發展緊密結合、技術相互促進、產業協同合作的背景下，我國率先提出了“算力網絡”的概念，中國聯通研究院作為國內算力網絡研究開展較早的科研機構之一，專門組織多位專家撰寫了本書。全書分為9章，第1～2章回顧了雲網融合的發展歷程，算力網絡提出的背景、技術內涵與業界研究進展。第3章論述了算力網絡架構與技術體系。結合該技術體系，第 4～7章分別從算力網絡的控制與轉發、編排與調度，算力建模與交易及其他關聯領域方面闡述了相應的關鍵技術。第8章對算力網絡主要應用場景進行了闡述。第9章面向未來演進，從機遇和挑戰兩方面對算力網絡的產業發展進行了預測。全書條理清晰，針對性強，既適於對雲網融合和算力網絡技術感興趣的科研人員閱讀，也可作為高等院校電腦、通信、電子工程等專業研究生的專業課參考書。

曹暢，博士後，高級工程師，現任中國聯通研究院未來網絡研究中心高級專家，智能云網技術研究室主任，七屆中國通信學會信息通信網絡技術委員會委員，中國通信標準化協會CCSA“網絡5.0技術標準推進委員會”架構組副組長，主要專業領域為IP網絡寬帶通信、SDN/NFV、新一代網絡編排技術等，已發表論文30餘篇，獲得專利授權10餘項。

唐雄燕，中國聯通研究院副院長，首席科學家，“新世紀百千萬人才工程”，北京郵電大學兼職教授、博士生導師，通信科技委委員兼傳送與接入專家諮詢組副組長，北京通信學會副理事長，中國通信學會理事兼信息通信網絡技術委員會副主任，國際開放網絡基金會ONF董事；主要專業領域為寬帶通信、光纖傳輸、互聯網／物聯網、SDN/NFV與新一代網絡等。

張帥，工學碩士，中國聯通研究院未來網絡研究中心工程師，主要從事新型IP網絡技術、云網融合、未來網絡架構等創新領域的研究工作，目前擔任CCSA TC614網絡5.0技術標準推進委員會需求組副組長。

李建飛，工學碩士，現就職於中國聯通研究院未來網絡研究中心，長期從事算力網絡、確定性網絡、AI算法應用以及智能邊緣計算等相關技術的研究，發表論文多篇，獲授權專利10餘項。

何濤，工學碩士，現就職於中國聯通研究院未來網絡研究中心，長期從事IP網絡及算力網絡研究工作，已發表論文6篇，授權專利5項。

李銘軒，工學碩士，現就職於中國聯通研究院未來網絡研究中心，長期從事雲計算領域前沿技術和標準的研究工作，已發表論文20餘篇，授權專利10餘項，牽頭髮布國家及行業標準10餘項。

劉瑩，工學碩士，現就職於中國聯通研究院未來網絡研究中心，長期從事數據通信轉發麵研究工作，已發表論文2篇。

張傳彪，工學博士，現就職於中國聯合網絡通信集團有限公司科技創新部，主要研究方向為下一代光網絡、先進光纖光學器件等，已發論文10篇，參與多項國家自然基金和國家重點研發課題研究。

屠禮彪，工學碩士，高級工程師，現就職於中國聯合網絡通信集團有限公司網絡部，集團數據網專業專家人才，長期從事IPv6/IPv6+、智能城域網、IP城域網專業領域的建設和管理工作。
已發表論文8篇，曾獲信產部科學技術進步獎二等獎、聯通集團科技創新進步獎一等獎、十七屆通信行業企業管理現代化創新二等獎。

1章 云網融合技術發展回顧 1
1.1 云網融合發展的背景與趨勢 1
1.2 SDN技術的發展歷程 4
1.2.1 學術研究與互聯網引入期 4
1.2.2 技術推廣與開源標準發展期 7
1.2.3 運營商試點與規模應用期 11
1.3 NFV技術的發展歷程 18
1.4 云網業務的發展趨勢 22
1.5 本書結構 25
本章參考文獻 26

2章 算力網絡與云網融合2.0 29
2.1 電信網絡發展階段分析 29
2.2 算力網絡的定義與內涵 33
2.2.1 雲、邊、端算力資源多級分佈 35
2.2.2 算力網絡的服務模式 37
2.3 算力網絡與云網融合的關係 39
2.4 算力網絡產業化進程 41
本章參考文獻 43

3章 算力網絡架構與技術體系 45
3.1 算力網絡架構 45
3.2 層間接口說明 53
3.3 算力網絡技術體系 55
3.3.1 算網協議控制 55
3.3.2 算網轉發設備 57
3.3.3 算力編排與調度 58
3.3.4 算力資源建模 59
3.3.5 算力服務與交易 60
3.3.6 其他關鍵技術 61
3.4 算網技術體係與現網技術的關係 62
本章參考文獻 63

4章 算力網絡控制與轉發關鍵技術 64
4.1 SRv6技術 64
4.2 APN6技術 72
4.3 算力信息交互技術 77
4.3.1 交互的必要性 77
4.3.2 分佈式交互技術 79
4.3.3 集中式交互技術 81
4.4 確定性網絡技術 83
4.5 數據中心網絡技術 93
4.6 可編程芯片技術 101
4.7 網絡作系統技術 109
本章參考文獻 116

5章 算力網絡編排與調度關鍵技術 118
5.1 雲原生技術概述 118
5.2 資源調度和服務編排技術架構 123
5.3 資源調度層協同機制 125
5.4 服務編排層功能解析 132
5.5 服務編排技術實現 133
5.6 基於Serverless的服務編排機制 134
5.7 面向FaaS的服務能力開放 137
本章參考文獻 138

6章 算力建模與交易關鍵技術 140
6.1 算力資源建模技術 140
6.1.1 算力度量 142
6.1.2 算力分級 144
6.1.3 面向業務體驗的算力、存儲、網絡聯合服務 145
6.1.4 不同業務場景服務能力需求分析 146
6.2 算力服務與交易技術 151
6.2.1 可信算力交易平台 151
6.2.2 可信算力交易流程 153
本章參考文獻 154

7章 其他關聯技術 156
7.1 雲光協同 156
7.2 低時延與高可靠性 161
7.3 網絡安全 167
7.3.1 網絡信息安全的必要性 167
7.3.2 網絡信息安全防護體系 168
7.3.3 安全技術 170
7.3.4 鑑權及管理系統 173
7.4 網絡AI與智能運維 174
7.4.1 自動駕駛網絡技術 174
7.4.2 智能運維技術 175
7.5 IT支撐技術 179
7.5.1 多雲管理 179
7.5.2 集聯邦 183
7.5.3 Prometheus統一監控 186
本章參考文獻 187

8章 算力網絡主要應用場景 189
8.1 新媒體 189
8.2 車聯網 191
8.3 智能安防 193
8.4 CDN 194
8.4.1 CDN簡介 194
8.4.2 CDN的應用場景 196
8.4.3 CDN的發展趨勢 197
8.5 工業互聯網 199
8.5.1 發展背景 199
8.5.2 算網融合分析 200
8.5.3 應用場景 201
8.6 智慧家庭 202
8.6.1 發展概述 202
8.6.2 應用場景 203
本章參考文獻 204

9章 算力網絡發展展望 205
9.1 算力網絡在業界的發展展望 205
9.2 電信運營商相關工作介紹 207
9.3 算力網絡的發展新機遇 208
9.4 算力網絡面臨的挑戰 209
9.5 全國一體化算力網絡發展規劃 211
本章參考文獻 214

縮略語 215