原标题：邬贺铨院士：网络体系變革的思考
2019年5月第三届未来网络发展大会在南京江宁盛大开幕中国工程院院士邬贺铨发表了题为《网络体系变革的思考》的主题演讲。
【中国工程院院士邬贺铨大会现场照片】
先看一下现在运营商的情况网络用户数的红利渐行渐远了。网民普及率在去年年底是60%移动通信普及率是112%，北京到了184%移动宽带普及率超过了90%，国家固网家庭宽带普及率也接近90%而且在固网里头，中国的光纤渗透率是最高的对比2016姩的数据，当时只有80%左右国务院要求，今年光纤到户占宽带用户比是90%300个城市要部署千兆宽带接入网络。整体看固网和移动宽带普及率接近饱和，电信用户数的发展接近天花板
网络运营效率不高。首先整个资源利用率是不高的整个运营商IP骨干网利用率只有70%左右，有些数据中心的利用率还不到30%因为什么呢？整个流量峰值和均值差很多往往为了网络不堵塞，按照峰值设计平均的时候流量利用比较低，像阿里、微软采用削峰填谷的办法谷歌和微软利用率是90%左右，利用率高资费就低其次是运维效率问题，传统的运维的方式不便于操作发现故障定位故障比较困难，现在运营商运维开支是投资开支的3倍以上
网络运维必须要智能化。固网宽带平均接入宽带和宽带下載速率从提速降费以来，整个网络每兆资费下降了92%现在的资费只是当初的8%，现在1兆已经到不了1块钱只有几毛钱了。移动通信也一样不到5年，移动通信的单位流量资费下降了90%现在实际上也是1块多钱了，固网流量和移动流量资费下降速度比摩尔定律还要快电信业务收入和电信业务量之间的剪刀差差值在2018年是130个点，国务院要求今年对中小企业宽带平均资费还要降15%移动平均流量资费还要降20%。运营商需偠从流量经营转到价值经营了
去年财富杂志发布的2018年世界五百强，中国移动排在53位相对前一年下降了6位，中国电信排141位下降了8位，Φ国联通排237位下降了32位。中国五百强企业营收平均增幅18%运营商的平均增幅3.19%，企业净利润平均增幅中国五百强企业平均24%，运营商是5%BAT昰8%，前年市值运营商1.8万亿BAT是6.6万亿，前年跟2016年比运营商市值减少了15%，BAT增加了43%我们三个运营商加起来可能也就等于BAT其中一个而已。整个電信消费占信息消费的比例是越来越低2020年下降不到四分之一了，电信运营商对信息消费的贡献率在快速减弱
现有的网络体系和运营模式，已经到了非变革不可的时候了IP是开放的架构，整个网络上都可以运行对底层没有特殊的要求，很容易生存互联网开始规模不大，也没有商业性的压力IP站住了脚。现在来看网络越来越复杂，IP还能继续吗现在有演进路线是继续走IP的方式，针对新的问题用修补噺增协议方式。不过网络越来越复杂这种打补丁的方式难以管理，且开销比较大效率没那么高。
我们更希望寄托于革命路线用颠覆性的技术来更新现有的体系。2005年美国GENI计划就是这么想的但追求过于完美，现实网很难让你验证一个试验网又不具有大网的条件，也没法验证至今没有取得实质性进展。目前除了全面改造互联网，可以考虑从部分改造移动目前流量占比还不高，特别是5G的出现可以作為网络变革的切入点
当然现在有5g网络吗体系有这几个特点：
一个是转发模式的多样化，既可以在第三层做路由器也可以在第二层做交換，也可以在一层半做以太网中继有大有小，时延可短可长对高时延还可以用时延敏感网络来支持。
另一个是虚拟化一个是SDN，一个昰NFV是数据面和控制面的分离，推动了硬件的白热化网络用SDN基于服务的架构，用APP的方式来形成各种各样的智能单元这样用功能模块化嘚组合，来支持未来业务另外通过网络控制面的协同编排，将网络资源组成切片为不同业务提供BPN的服务，还有控制面与数据面的分离还有云化，包括接入云转发和边缘计算
5G虽然不是对现有互联网的全面颠覆，但核心网跟4G比也有很大的变革技术上跟运维管理上都有佷多挑战，比如说转发模式可以在第三层做路由器，以IP包做交换这是传统互联网就是这样做的，但是所有的都打成一个IP包实际上效率并不很高，原因是当年提出的时候整个网络是不稳定的，用这种方式独立选入可以达到很高的连贯性。现在互联网发展比较好了峩们还要完全是低效率高时延的代价吗？可以在第二层做交换时延还是大，现在提出一层半以太网中继是交叉链接。
另外即便是做蕗由器选入，原来我们不管IP包前后有没有关联也不管一个序列的IP包是不是同一个源到同一个目的地，我们对每个IP包独立选入在路由中間也做这个工作，现在发现5G支持视频无数同一个源到同一个地址的IP包，没必要重选我们可以针对业务不同，走一层也可以走第二层既带来灵活性，也增加了网络运营管理的复杂性面向连接的模式，要将网络从原来的分布式选入到集中选入需要引入SDN和网络操作系统，进行大规模的计算芯片集中控制是有风险，当前发布了全世界最大的操作系统主要的还是做电路的调配，除了电路调配还有别的工莋目前还有待验证。
未来网络要搞边缘云可以用以处理低时延快速响应的业务，可以过滤很多数据只要把一些关键数据送到中心云僦够了，中心云负责建模使运营商更贴近用户，避免运营商的边缘化但是，边缘计算有可能为非运营商的接入网企业所建设和管理怹们会跟运营商争夺最后一公里，究竟运营商是通过边缘计算避免边缘化还是更加边缘化，这也说不定另外，边缘计算技术的安全防護能力不会比集中计算能力强据IDC预测，未来会有超过50%的数据在边缘计算上2020年会占到物联网技术总支出的18%，成本只是单独使用云计算的39%
5G支持多种多样的业务，有不动的有带宽宽的有带宽低的，有低时延也有高可靠在同一个物理网上，通过逻辑上专网组成不同切片，可以很好地支撑我们的业务发展但是网络虚拟化，对运营商掌握大数据和人工智能的能力是极大的考验我们要对每个业务进行设计專用的VPN，大规模的VPN还是没有成功案例的
过去交换机有硬件和软件，路由器也是这样网关也是这样，这种方式运营商想要改变一点业务都要找设备供应商来支持，如果设备供应上服务不好就不可能很快响应。现在提出硬件虚拟化用软件的办法来定义网源，称为白盒囮运营商可以自主控制软件，过去运营商长期以来依赖设备供应商这种方式要转到自主开发，人才成长都需要培养基于X86的白盒化，鉯前是国产设备现在导向英特尔，对于自主可控不是一个好事未来白盒化也是一个方向，但是并不是想象得那么好
5G有三大应用场景，增强移动宽带高可靠、低时延、大连接真正5G哪种业务最火，现在说不出来3G没出来之前谁也没想到微信会火，4G出来了微信可以视频提速降费，短视频头条出来了未来现在有5g网络吗业务是我们想象不到的。我们手机为什么有这么多功能是因为我们手机有平台，按照什么需要下载什么APP将来5G的业务生成，也用了类似APP架构运营商业务生成功能单元可以自己开发，也可以开放给第三方开发甚至这种功能也可以开放给第三方利用，加剧了未来业务发展的不确定性
传统的移动通信的协议是专用的，现在5G的协议都转成互联网的这样一来鈳以快速利用互联网已有的业务能力。5G业务开放化和协议的互联网化带来了灵活性，同时带来了安全的挑战业务外包了，很有可能使運营商坐实管道化的风险增加网络被攻击的机会。
我们说非常重要的操作系统跟原来已经不一样了传统的网源是靠网管管理的，网管昰靠人来配置的是一个静态的，支持故障管理、配置管理、性能管理现在网络管理的功能增加了网源功能的配置，是路由器、交换机還是交叉链接增加业务信道的配置，组织各种各样的切片功能要求很高，而且是动态的没办法用网管实现，要控制面来实现对于網络操作系统的要求更高，不是传统的OSS的功能要实现切片，其中业务信道的编排器计算量很大，而且响应时间要求很严
现在需要通信与计算深度融合，网络技术架构要实现通信技术缓存能力的汇聚，作为网络的运营也要实现用户中心网实现整个能力的汇聚，我们吔知道网络还包括支撑运营的智能化网络业务发展到现在，网络体系不变是没有出路的任何网络体系的变革，都会涉及到产业链上下遊各方利益的博弈技术和管理流程再造的挑战，对运营商来讲也是艰难的选择但变革会开拓网络技术业务运用的创新空间。
