（全球TMT2021年8月31日訊）如今全球互聯(lián)網(wǎng)已跑步進(jìn)入下半場(chǎng)，傳統(tǒng)“盡力而為”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)早就難以支撐實(shí)體經(jīng)濟(jì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)差異性服務(wù)、確定性、低時(shí)延的特性需求，所以探索新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與核心技術(shù)變得勢(shì)在必行。而對(duì)被譽(yù)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)“黑土地”的長(zhǎng)三角地區(qū)來說，來自網(wǎng)絡(luò)的矛盾越發(fā)凸顯：現(xiàn)有的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)早已無法滿足工業(yè)場(chǎng)景中更多應(yīng)用需求，為生產(chǎn)型互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展設(shè)置了不少“路障”。

作為長(zhǎng)三角一體化網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施運(yùn)行管控總中心，某國家級(jí)實(shí)驗(yàn)室早早意識(shí)到該問題，為加快推動(dòng)區(qū)域工業(yè)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)與協(xié)同創(chuàng)新，提出建設(shè)滿足新型網(wǎng)絡(luò)要求的無損工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的構(gòu)想。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深切“呼喚”無損網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

為了滿足長(zhǎng)三角新型工業(yè)制造企業(yè)數(shù)字孿生、精儀制造、遠(yuǎn)程工控和制造協(xié)同等服務(wù)，這款云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)需要具備確定性、低時(shí)延、大帶寬以及高可靠等特征，但平臺(tái)雖好、建設(shè)不易。

所謂“無損工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)”關(guān)鍵在于“無損”二字。從傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)的低成本優(yōu)勢(shì)到如今對(duì)“高實(shí)時(shí)、高可靠以及低時(shí)延”的特性追求，無損網(wǎng)絡(luò)更多表現(xiàn)在性能無損、時(shí)延無損、無丟包；高可靠永續(xù)性以及三網(wǎng)合一，即計(jì)算、存儲(chǔ)、前端網(wǎng)絡(luò)“一張網(wǎng)”融合等特質(zhì)。

想要充分達(dá)成云平臺(tái)無損網(wǎng)絡(luò)的“苛刻”要求，還需攻克確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、可編程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及云網(wǎng)融合技術(shù)實(shí)踐中的諸多挑戰(zhàn)。

• 確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)挑戰(zhàn)：在實(shí)踐中需要做到兼容以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，還要在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等實(shí)踐場(chǎng)景中，包括超高清視頻、AR/VR、遠(yuǎn)程工控等在內(nèi)的業(yè)務(wù)中滿足確定性業(yè)務(wù)的高質(zhì)量、端到端傳輸需求。通常不是使用某種技術(shù)就可達(dá)標(biāo)，而是采用一系列協(xié)議和機(jī)制的合集，例如網(wǎng)絡(luò)切片、顯性路由、資源預(yù)留、時(shí)鐘/頻率同步等，分別保障確定性帶寬、低時(shí)延、低抖動(dòng)、高可靠等指標(biāo)。
  
  
• 可編程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)挑戰(zhàn)：通過在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供可編程網(wǎng)絡(luò)接口來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)行為的動(dòng)態(tài)管理控制和新型業(yè)務(wù)的快速添加，來達(dá)成通過服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)，但對(duì)于架構(gòu)開放性、白盒技術(shù)、云化以及SDN的技術(shù)能力要求比較高。
  
  
• 云網(wǎng)融合技術(shù)挑戰(zhàn)：將滿足兩種形態(tài)（即云資源+網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元+云化形態(tài)）作為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)開放化、虛擬化、軟件化、服務(wù)化、智能化為目標(biāo)。但達(dá)成需要在網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)監(jiān)控能力、系統(tǒng)集中運(yùn)維能力以及運(yùn)維自動(dòng)化智能化等方向提升多下工夫。

“無損”實(shí)現(xiàn)之道 浪潮云海實(shí)力打樣兒

如此看來為滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)無損要求，傳統(tǒng)的高性能網(wǎng)卡顯然無法“hold”住。為解決上述問題，某國家級(jí)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合浪潮云海，針對(duì)構(gòu)建確定性網(wǎng)絡(luò)采用了基于智能網(wǎng)卡的OVS卸載技術(shù)。將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧從服務(wù)器CPU卸載到網(wǎng)卡上，并且通過對(duì)接浪潮云海OS支持OVS SR-IOV Offload，性能可以提升20倍之多，抖動(dòng)可被控制在百us以下，可為工業(yè)遠(yuǎn)程生產(chǎn)控制、協(xié)同制造等業(yè)務(wù)提供骨干網(wǎng)絡(luò)的確定性轉(zhuǎn)發(fā)保障，網(wǎng)絡(luò)達(dá)到線速的同時(shí)滿足目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)SDN和NFV的應(yīng)用場(chǎng)景，未來還將實(shí)現(xiàn)IPsec over RoCE、基于裸金屬智能網(wǎng)卡的NVME-oF等功能。

此外在達(dá)成可編程網(wǎng)絡(luò)以及云網(wǎng)融合要求時(shí)，該實(shí)驗(yàn)室還通過使用浪潮O(jiān)penStack網(wǎng)絡(luò)Neutron組件無縫對(duì)接了SDN控制器，實(shí)現(xiàn)了全局分布式SDN架構(gòu)，解決了傳統(tǒng)SDN架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的性能和單點(diǎn)問題。

其中Underlay網(wǎng)絡(luò)采用實(shí)驗(yàn)室白牌交換機(jī)，軟硬解耦，不被硬件網(wǎng)絡(luò)廠商綁定，充分實(shí)現(xiàn)軟件定義數(shù)據(jù)中心，統(tǒng)一承載與集約運(yùn)營能力，云網(wǎng)一體化深度融合。

如今浪潮云海OS已經(jīng)在政府、金融、企業(yè)、運(yùn)營商、能源交通、廣電、教育、醫(yī)療等眾多關(guān)鍵行業(yè)得到成熟、規(guī)?；膽?yīng)用實(shí)踐，例如部署了國內(nèi)最大的OpenStack金融生產(chǎn)云，搭建總規(guī)模1500+節(jié)點(diǎn)的國內(nèi)最大的廣電云平臺(tái)，180+省市政務(wù)云建設(shè)等，推動(dòng)其在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中的大規(guī)模落地應(yīng)用，以幫助更多用戶實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)。未來，作為智算操作系統(tǒng)核心引擎，浪潮云海將面向混合多云、超大規(guī)模、云數(shù)智融合、云邊協(xié)同等場(chǎng)景不斷演進(jìn)升級(jí)，還有更多亮點(diǎn)值得期待。