關(guān)于新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)展的思考與建議

史小雪

南京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合服務(wù)中心 江蘇 南京 210019

引言

在推動科技創(chuàng)新和促使經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型方面，通信產(chǎn)業(yè)是必要支撐，與此同時(shí)，通信產(chǎn)業(yè)還是推動科技強(qiáng)國和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)的核心力量，由此可見，該行業(yè)在重要性方面不言而喻。需要指出的是，積極發(fā)展通信產(chǎn)業(yè)具有諸多益處，體現(xiàn)在有助于推動現(xiàn)代化發(fā)展，為工業(yè)及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)發(fā)展助力，能為提升國家通信安全保障能力提供必要支撐，此外對提升國際競爭力也具有不可忽視的重要作用。依托于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)平臺在重要性方面越發(fā)凸顯，借助該平臺能提供更多便捷的服務(wù)，并在這個過程中帶動新架構(gòu)等實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。除此之外，包括衛(wèi)星通信、光纖通信和VR/AR等在內(nèi)技術(shù)的發(fā)展，以及在具體實(shí)踐中得以廣泛運(yùn)用，為通信服務(wù)業(yè)快速發(fā)展提供助力。

1 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)內(nèi)涵及其主要形式

1.1 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的內(nèi)涵闡釋

所謂的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，具體是指由未來新型網(wǎng)絡(luò)與通信領(lǐng)域中極具變革前景技術(shù)所組成的相應(yīng)體系。新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，具有顯著特征，除了體現(xiàn)為敏捷感知性和便捷管控性之外，還具有優(yōu)質(zhì)服務(wù)性和靈活可擴(kuò)展性等諸多特點(diǎn)。隨著新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展，將會對技術(shù)領(lǐng)域造成重大沖擊和影響，尤其對智能制造、天地融合網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)（IOT）等技術(shù)更是存在明顯沖擊。

通過對新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系進(jìn)行分析得知，其核心體現(xiàn)在設(shè)計(jì)一種高效及能大范圍使用的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)融合提供支撐。就現(xiàn)有方案而言，主要存在兩種技術(shù)路線，其一是“演進(jìn)式”技術(shù)路線，其二是“革命式”技術(shù)路線。研究者認(rèn)為，第一種技術(shù)路線可通過“修補(bǔ)”現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方式來暫時(shí)解決網(wǎng)絡(luò)中存在的各種問題，使得現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能適應(yīng)新發(fā)展需求；而對于第二種技術(shù)路線，研究者認(rèn)為有必要重新設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)策略，以便能使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)適應(yīng)未來發(fā)展需要。

1.2 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要形式

1.2.1 信息中心網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計(jì)ICN架構(gòu)的初衷較為明確，即旨在為內(nèi)容分發(fā)提供支持，采取內(nèi)容命名方式方便用戶快捷收集到各類信息，此外還有助于滿足移動性應(yīng)用需求。對于集中式ICN架構(gòu)，通常采取扁平化命名方式，而對于分布式ICN架構(gòu)，則采取分層命名方式，這與統(tǒng)一資源定位符結(jié)構(gòu)較為類似。而在分層根路徑方面，實(shí)則內(nèi)容發(fā)布者的名字前綴，直接用作內(nèi)容名字路由無須解析。

1.2.2 可表述網(wǎng)絡(luò)。XIA架構(gòu)作為一種重要的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其所提供的網(wǎng)絡(luò)使用模式并非單一化，依托于多樣化的網(wǎng)絡(luò)使用模式，有助于可靠通信服務(wù)需求得以滿足，且還能起到協(xié)調(diào)作用，共同為網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。此類架構(gòu)特點(diǎn)較為鮮明，體現(xiàn)為可演進(jìn)性和可信任性特點(diǎn)的同時(shí)，還體現(xiàn)為靈活路由等特點(diǎn)。通信主體除了網(wǎng)絡(luò)發(fā)送方之外，還可以是接收方，而面對不同的通信主體，路由器所采取的處理方式也會有所不同，使得相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)功能也會不同。同一個應(yīng)用能包含多個通信主體，所實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)功能也會有所不同。

1.2.3 低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。就低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言，其除了包括空間段和地面段之外，還包括用戶段等。首先是空間段，其具體包括低軌衛(wèi)星，以及星間鏈路，在支持星上獨(dú)立組網(wǎng)與路由方面主要借助星上處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。其次是地面段，它具體包括信關(guān)站和網(wǎng)控中心等，能實(shí)現(xiàn)諸多功能，具體包括系統(tǒng)運(yùn)維和地面通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等。第三是用戶段，它把各類地面終端用戶都納入其中，如衛(wèi)星電話等。低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)相對而言具有自身的優(yōu)勢，如體現(xiàn)在空間跨度大且覆蓋范圍廣，以及抗毀能力強(qiáng)等。由多衛(wèi)星組成的星座能提升全球?qū)拵l(wèi)星服務(wù)能力，進(jìn)而能為人類提供更好的相應(yīng)服務(wù)。

2 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展態(tài)勢

2.1 國家政策和相關(guān)法律法規(guī)方面

新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)問世并實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，給經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展帶來較大沖擊和影響，為此廣受世界各國的重視。為引導(dǎo)該技術(shù)實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展，各國先后頒布相應(yīng)的法律法規(guī)及相關(guān)政策，從政策法規(guī)層面上予以支持，由此帶動全球通信技術(shù)競爭日益白熱化。美國國防部加強(qiáng)該領(lǐng)域研究，其高級研究計(jì)劃局啟動PRONTO網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目并促使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新（2021年）。歐盟H2020計(jì)劃組也關(guān)注此領(lǐng)域問題，并通過研究提出多種網(wǎng)絡(luò)新型架構(gòu)，開展CORRELATION項(xiàng)目、PRISENODE項(xiàng)目及SEMANTIC項(xiàng)目等，各項(xiàng)目具體研究側(cè)重點(diǎn)不同，并注重從政策法律層面上提供支持。

我國也積極參與新型網(wǎng)絡(luò)國際市場競爭，先后推出多項(xiàng)政策，以及制定多項(xiàng)規(guī)劃等，為加強(qiáng)國際競爭與合作提供支持。從2020年開始，我國不斷加快新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建設(shè)和創(chuàng)新力度，在這個過程中更是快速發(fā)展5G技術(shù)，不斷發(fā)展數(shù)據(jù)中心和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，并以此作為重點(diǎn)內(nèi)容。因此，在我國發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中更是明確提出，要加強(qiáng)發(fā)展通信技術(shù)等在內(nèi)的各項(xiàng)技術(shù)，這是促使國家戰(zhàn)略科技競爭力實(shí)現(xiàn)提升的需要[1]。

2.2 行業(yè)未來發(fā)展方向預(yù)測

在我國，新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)升級倍受科技企業(yè)重視，把這兩項(xiàng)內(nèi)容當(dāng)成研究重點(diǎn)。中國電信集團(tuán)把重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)成重點(diǎn)工作來抓，不斷擴(kuò)大云網(wǎng)規(guī)模且產(chǎn)生了較強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)功能持續(xù)優(yōu)化，在網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)計(jì)、流量等方面得到充分體現(xiàn)。深圳騰訊計(jì)算機(jī)系統(tǒng)公司將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的版本升級到5.0，在為客戶提供定制化服務(wù)時(shí)充分利用NFV與SDN技術(shù)。阿里巴巴集團(tuán)在對邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，把“阿里云”當(dāng)成一種有效工具，實(shí)現(xiàn)了云、邊、端的一體化發(fā)展。華為技術(shù)公司把發(fā)展目標(biāo)確定為“全面云化”，并進(jìn)行了安排與部署，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)云化、NFV等的發(fā)展。

在我國通信與信息領(lǐng)域，下一階段在發(fā)展中要深入推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施項(xiàng)目，要充分體現(xiàn)出大規(guī)模、開放性、使用便捷等優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)設(shè)良好的試驗(yàn)環(huán)境，為網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來保障。預(yù)計(jì)到2035年，我國將全面構(gòu)建多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)體系，通過多元化網(wǎng)絡(luò)模態(tài)的整合與互聯(lián)，能自如靈活地進(jìn)行切換，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，適應(yīng)用戶需求的不斷變化。

2.3 劣勢方面

從客觀上看，當(dāng)前我國在對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與應(yīng)用方面依然存在短板。在統(tǒng)籌安排上，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃未能體現(xiàn)出綜合性、整體性、協(xié)調(diào)性，自主研發(fā)的行業(yè)與地區(qū)比較多，產(chǎn)業(yè)界并沒有在這方面達(dá)成共識，既沒有統(tǒng)一行業(yè)認(rèn)識，也沒有形成明確的思路，沒有制定周密的建設(shè)方案[2]。新型感知網(wǎng)絡(luò)在基礎(chǔ)設(shè)施布局與建設(shè)、規(guī)劃與建設(shè)上都有不足，沒有從總體上對不同類型的設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)。在解決上述問題過程中，需要形成合理的政策法規(guī)，也要制定科學(xué)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

我國在架構(gòu)新型網(wǎng)絡(luò)時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)還有待提升，在核心技術(shù)與軟件方面要增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，盡快擁有屬于自己的核心技術(shù)，彌補(bǔ)產(chǎn)業(yè)技術(shù)方面的不足。

3 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的未來發(fā)展方向和具體措施

3.1 統(tǒng)籌實(shí)現(xiàn)政策落實(shí)、法律監(jiān)督和行業(yè)監(jiān)管

政府從出臺相關(guān)政策、制定法律制度等方面來實(shí)現(xiàn)對行業(yè)發(fā)展的宏觀引導(dǎo)，并在行業(yè)發(fā)展過程中積極起到調(diào)控作用；為新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)產(chǎn)業(yè)融資提供支持，由政府牽頭立項(xiàng)并完善相關(guān)人才配置工作。在新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)展過程中，不可避免遭遇到各種問題，這時(shí)候政府應(yīng)積極協(xié)調(diào)各方，促進(jìn)矛盾的解決，采取創(chuàng)新的管理方式推動產(chǎn)業(yè)應(yīng)用加快落地。發(fā)揮媒介資源的優(yōu)勢，擴(kuò)大宣傳范圍、提升宣傳力度，讓社會公眾了解信息通信網(wǎng)絡(luò)以及新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)的本質(zhì)及其作用。對于通信信息產(chǎn)業(yè)、新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)的發(fā)展水平進(jìn)行定期檢測，將檢測結(jié)果作為布局信息通信領(lǐng)域的有力依據(jù)。

3.2 改善新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境

新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展模式要具有獨(dú)創(chuàng)性特點(diǎn)，緊跟企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，充分發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的核心作用，同時(shí)注重核心平臺的建立、數(shù)據(jù)要素的保護(hù)及關(guān)鍵的安全保障工作[3]。新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)產(chǎn)業(yè)規(guī)模要不斷做大做強(qiáng)，維持產(chǎn)業(yè)生態(tài)的平衡，與各行業(yè)充分融合交流。積極培育企業(yè)級新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)平臺，采取自主運(yùn)營的方式，建立互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)平臺測試系統(tǒng)為工業(yè)企業(yè)開展業(yè)務(wù)提供便利，建立互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)平臺公共服務(wù)系統(tǒng)，為工業(yè)企業(yè)開展業(yè)務(wù)提供公共服務(wù)保障。新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展需要依托通信產(chǎn)業(yè)智庫研究優(yōu)勢，制定具有前瞻性的發(fā)展戰(zhàn)略。市場開放力度要不斷加大，搭建有利于新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良性生態(tài)環(huán)境，將網(wǎng)絡(luò)、新業(yè)態(tài)、平臺充分聯(lián)通起來，發(fā)揮集聚效應(yīng)。

3.3 加強(qiáng)多方合作，提升創(chuàng)新能力

目前，社會公眾掌握的網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域相關(guān)知識還存在不足，有必要建立網(wǎng)絡(luò)教育平臺，由高校、科研院所充分發(fā)揮自身教育功能，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、設(shè)備生產(chǎn)制造商及電信運(yùn)營商聯(lián)合起來將更多的創(chuàng)新想法落地生根?？蒲性核透咝Ｒ獙⒅R充分運(yùn)用到幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新中，為促進(jìn)我國信息通信領(lǐng)域技術(shù)升級提供幫助。面對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)存在的弱勢，要注重技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化問題，將關(guān)鍵技術(shù)快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將軍民功能作為信息通信技術(shù)的未來發(fā)展方向。

3.4 建立和鞏固人才隊(duì)伍

人才對于行業(yè)的發(fā)展起到關(guān)鍵作用。從全球領(lǐng)域招賢納士，為促進(jìn)我國新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展夯實(shí)人才技術(shù)。各級經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)要對新型網(wǎng)絡(luò)高端人才提供必要的幫助，實(shí)現(xiàn)“雙招雙引”制度的全面落實(shí)；將新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)人才納入到國家級人才計(jì)劃中，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的梯隊(duì)人才儲備；人才引進(jìn)要充分彰顯用人單位的主動性，引進(jìn)方式既要符合相關(guān)規(guī)定，又要具備一定的靈活性。為新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)高端人才提供股權(quán)，完善各種分紅激勵制度。建立高水平新型網(wǎng)絡(luò)科研人才隊(duì)伍，科研院所和高校要大力培養(yǎng)這方面人才，成為這方面人才的搖籃。

4 結(jié)束語

現(xiàn)如今，網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)業(yè)受到各個國家的重視，多個國家意識到網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對于通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意義。新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)注入云計(jì)算、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、信息中心網(wǎng)絡(luò)、白盒等都成為全球網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈中關(guān)鍵的一環(huán)；專家學(xué)者致力于“競爭與合作”理念下的理論研究和實(shí)踐創(chuàng)新。新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與通信技術(shù)的時(shí)代已經(jīng)到來，各種新產(chǎn)業(yè)、新模式層出不窮，產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命勢不可擋。本文從新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢入手，對當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行剖析，對于典型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等問題展開探討，希望為通信產(chǎn)業(yè)以及新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的理論研究起到拋磚引玉的作用。