算力网络IP技术创新及实践

聚焦网组基础创享数字未来 中移智库 第三届中国互联网基础资源大会 2O22CNIRC3d 中国·京 2032.9.20 ResourcesConference rastructure 算力网络IP技术创新及实践 中国移动研究院段晓东 2022.11北京 聚焦网基础 创享数字未来 2022 中国·北京 第三届中国互联网基础资源大会 中移智库 01IPv6及IPv6+技术创新进展 02算力网络时代IP网络体系创新 03总结与建议 IPv6从研究实验到规模商用的跨越 2019~至今，网络能力全面具备，进一步创新应用 2022，建成全球最大规模5G网络，持续提升IPv6用户、流量、和网络质量 中移智库 2021，GSRv6技术方案成熟，并成为IETF国际标准 2020，持续推进网络演进、实现网络能力就绪 ■2019.6，为用户实际分配IPv6地址，全面推进IPv6端到端应用 2014~2018，产业突破、规模商用 ■2018，开展全网IPv6升级改造 ■2016，发展3000万IPv6单栈VoLTE用户 ■2015，VoLTE商用同步引入IPv6 ■2014，在LTE终端实现突破并实现量产，实现十省IPv6规模试商用 2012~2013，现网试点、产业推动 2013，修订60余本企标，在集采规范中加入IPv6相关要求 ■2012，承担国家IPv6重大专项 ■2010，启动中国移动首个IPv6现网试点 IPv62010年前，技术研究与实验 推进历程2002开始启动，承担或参与多项发改委等牵头的CNGI项目 建成全球IPv6用户规模最大的移动网络和固定网络 中国移动已完成移动网络、固定网络全面改造，IPv6活跃连接数超9亿，有效支撑了国 中移智库 家IPv6用户规模、流量规模快速增长 移动网络 截至8月，移动网络IPv6分配地址用户数 达7.82亿户 移动网IPv6流量占比达41.7% 6.77 7.09 7.34 7.82 移动网络 “固定网络 固定网络1.61.73 1.25 家庭网关获得IPv6地址数达到1.73亿， E60 占比为87.6%；2019202020212022.8 移动网和固网用户分配IPv6地址数（亿） 端到端布局，IPv6网络基础能力全面就绪 无线➓入出口互联 中移智库 5G核心网 5GUPFNEFNRF APP ONUOLT PON➓入承载网 AUSF 自营网站应用网络基础设施算力基础设施互联互通 自营网站：二、三级链➓ ■承载网： 9K+节点 295个IDC（100%） 互联互通：骨干直联点 IPv6浓度100% (100%) 1549个CDN节点 v6带宽 1自营APP：IPV6浓度 98.6% 核心网： (100%) 5K+设备 (100%) 185个移动云产品（100%）29个移动云资源池 20.51T（100%） 国际出口：1.25T （100%） 从技术创新到大规模应用均取得丰硕成果 在国家政策指引和专家委指导下，中国移动深入践行两办文件要求，推动IPv6与移动通信 同步发展，全面实现IPv6端到端规模部署 中移智库 牵头全球移动网络的IPv6标准与架构，推动3GPP和IETF联合召开 IPv6国际峰会，在3GPP发布首个移动网IPv6过渡指导✲告-TR3eIPv6联合路会 23.975，自主研发IPv6过渡技术，在IETF发布RFC6535等标准 借助移动网络换代的历史机遇突破IPv6发展瓶颈，通过“3G起步，4G同步，5G内生”推动实现移动网络与IPv6同步发展，建成全球用户规模最大的双栈网络和最大的IPv6单栈网络 以“LTE、VoLTE和应用”三大抓手，突破移动互联网IPv6用户发展和流量牵引的难题，移动网络1IPv6流量占比超过40% IETF 中国证通书服务 取得二十余项重大创新成果，处于国际领先水平，荣获多项省部级一等奖 2014年中国通信标准化协会科学技术一等奖2016年中国标准创新贡献一等奖2019年中国通信学会科学技术一等奖 IPv6+时代，基于GSRv6、MSR6形成全面的技术和标准体系 基于单播GSRv6、组播MSR6，在OAM、保护、路径标识、内生安全、网络切片、智享WAN等 中移智库 方面，布局技术创新，形成完整的技术和标准体系，为规模应用奠定了基础 智享 协议体系WAN 持续创新Level3：应用 EVPN网络切片 协议体系 Level2：保障 路径标识跨域互联随流检测 重路由及保护方案内生安全基础OAM方案 当前进展Level1：基础单播GSRV6组播MSR6 GSRv6基础顿头结构和转发机制创新突破 GSRv6提出压缩顿头格式和转发机制，在支持现有SRv6所有特性前提下彻底解决SRv6代价问题 成为新一代IP网络核心技术 中移智库 压缩穴余前缀多长度SID混VersionTtanccass PayloadLengm Ned=43 FlowLabel HopLimit 编 利用IPv6地址格式规压缩SID和原生SID SourceAddress 律，压缩后的G-SID使用统一128bitG-FrelixG-SID 仅含不同部分，解决SID容器承载，解决与NextHeaderHdrLenRoutingTypegmnntsLen LastEntryFlagsTag SRv6封装效率低问题原生SRV6兼容的难题 128DitSID Padding 二维指针定位COC压缩标记G-SIDt(COcFiavon) G-SID2COCFavor) 解决压缩SID索引技术标记下一个SID是否压G-SIDCOCFHVOn) D-SDCOC.Fvo 难题，降低转发硬件实缩，解决转发联动问题 现复杂度该机制已✲IETF➓纳为SRv6C-SID技术方案 主导GSRv6技术创新，实现IP领域基础协议标准突破 GSRv6压缩顿格式、转发机制和控制面协议将成为SRv6的核心，是我国在IP领域少有的核心协议突破 IETF：担任SRv6头压缩设计组主席，已完成头压缩需求、技术分析等关键文稿 IETF：与G-SID与u-SID达成共同框架，C-SID标准成为头压缩技术发展方向，已✲IETF➓纳 中移智库 BBF：智享WAN标准立项WT-495，制定智享WAN相关标准 draft-ietf-spring-compression-requirement 需求和分析提出压缩SID的需求，引领头压缩技术方向 draft-ietf-spring-compression-analysis IETF各主流压缩方案的对比分析，凸显GSRv6方案优势 C-SID核心标准 中国移动主导，思科、华为、 阿里、加享大贝尔、中兴、博 draft-ietf-spring-srv6-srh-compression通共同支持 GSRv6已在IETF立项，上干封邮件 上百人在邮件列表讨论 核心标准G-SID与思科阵营uSID统一框架C-SID draft-cl-spring-generalized-srv6-for-cmpr 提出GSRv6方案框架和转发面方案，奠定技术基础 智享WANWT-495SmartSD-WANArchitectureandNodeRequirements MSR6的新需求和新场景 MSR6：IPv6+源地址路由+组播是重要的演进方向 5G回传网络视频监控网络 中移智库 终端和网络节点在同一管理域 超大规模 工业园区 数据源数量庞大，大量组播业务流 广域网 组摆场摄 终端加入退出组播需协议简化 3GPP已定义5G组播业务标准 5G回传网络规模大，节点多 潜在大量类似抖音的视频直播流量 NO.BAN aato 新型组播需求 大型数据中心SD-WAN 上千台交换机和上万条链路跨越云、企业、运营商、公共互联网 高性能计算潜在大量组播业务流运行超大规模VPN端到端的大型网络，节点数量庞大 数据中心加密场景IPv6组播业务穿越互联网需要加密 10 主导MSR6技术创新，构建IPv6组播协议标准体系 创新提出MSR6组播机制，发展主导MSR6标准发展，组织MSR6 MSR6BE和TE技术方案BOF，成为IETF114焦点 中移智库 场景需求draft-liu-msr6-use-cases 问题分析 MSR6 draft-liu-msr6-problem-statement 设计原则draft-cheng-msr6-design-consideration draft-x-msr6-rgb-segment draft-xl-msr6-source-segment MSR6BE draft-chen-pim-mrh6 解决方案draft-eckert-msr6-rbs MSR6BEMSR6TEdraft-chen-pim-srv6-p2mp-pathMSR6TE draft-geng-msr6-traffic-engineering IPv6目的地址携带位索引 组播SID标识组播复制节点和链 draft-geng-msr6-rlb-segment Segment识别复制点路，SID列表编码组播树 IPv6源地址携带组播组播本地位素引标识复制分支链 VPNSegment识别VRF路，选代多级位索引编码组播树 ASRG 参会人数近200人 11 灵活切片提供差异化服务网络 承载网切片将一张物理网络切分多种功能差异化服务网络，满足不同网络切片租户的业务功能、连 ➓和服务质量要求，为5G提供端到端定制化网络拓扑，连➓，提供差异化可保证的服务质量 中移智库 GSRV6技术基础上，遂步推进，分如下三个阶段实现 阶段一：基础切片阶段二：增强切片阶段三：切片演进 业务部署 >流量轻载情况下，通过>流量重载情况下，通过切片子➓口随着切片用户海量增加，切片粒度Segmentpolicy定义拓扑和实现带宽隔离，结合控制面Flex-进一步细化，通过转发面切片技术，转发行为，为不同切片提供差Algo技术，动态规划拓扑，为不同结合一二阶段方案，实现层次化海异化转发路径和隔离资源，保业务提供确定性资源保障量切片诉求 证切片业务互不影响 GSRv6Policy+PolicyGroup>Flex-Algo+切片子➓口SlicelD+Flex-Channel 技署术部 SRv6Pollcycolor1Flex-Algo128 129 deeChame SRv6Policycolor2 12 智享WAN构建算网统一服务平台 智享WAN和底层网络统一了协议体系，并融合Overlay和Underlay网络在简化网络的基础 上增强了算力+网络资源调度以及业务质量保障能力 中移智库 编排系统（协同Underlay/Overlay、云网资源调度） 智享WAN控制器云骨干控制器混合云管理平台 CPE边缘云骨干网PoP点 按需选3D游戏染GSRV6选路业入 APP1:低时延云盗源池 CPE1城域网云骨干8 APP2:0”丢包 CPE2 Overlay版Underlay印 智亭到滤GSRV6 WAN瑞到端随流检测 传统尽力而为>极简确定性 传统业务保障->端到端差异保 增值业务灵活的业务链 ·GSRv6源路径编排实现➓入到应用通过网络感知应用的技术，结合通过基于GSRv6的业务链可以在头 的一跳入多云GSRv6的路径能力，提供基于应用结点指定转发路径，无需在每个节点通过随流检测感知业务质量，实现对的全路径端到端差异化网络服务能力维护逐流转发状态，提供灵活的自定业务质量的闭环控制，对业务提供确义增值服务组合 定性网络服务。 13 SAVNET技术保障网络内生安全 IETFSAVNET工作组是我国在IETF路由域主导成立的工作组，对网络内生安全意义重大，运营商应抓住契机，促进标准 发展和现网部署，相比目前的基于FW/DPI的防护体系，SAVNET可提供基于内生安全的实时、全面、精准的检、析 中移智库 控闭环系统，是未来网络发展的重要方向 起步发展成熟 研究重点SAVNET域内、域间方案SAVNETforSRv6方SAVNET自动检测拦截 及标准推