云网产业发展白皮书(2021.03)

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1、云计算开源产业联 盟 云网产业 推进方 阵 2021年3月 （2021年） 云网产 第一 业 部 发 分： 展 云网 白 络皮书 云网产业发 展白皮 书第一部分：云网 络 （2021 年 ） 云计算开源产业联 盟 云网产业 推进方 阵 2021 年3 月 版权声 明 本白皮书版权属于云计算开源产业联 盟与云网产业 推进方阵，并受法律保护。转载 、摘 编或利用其他方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：云计算开源产业联 盟”或 “来源：云网产业 推进方阵” 。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责任。 前言 近年来，随着云计算的快速发展以及云网协同理念的兴起，网络作为云计算基础设 施 建

2、 设的重要支撑，其重要性不断提升，同时也在不断的迭代和进化，伴随着云服务的发展 也形 成了独具云特色的“云网络”服务架构和模式。现阶 段，云网络已经成为云计算发展 的热点 领域，并深入到企业上云的各个场景之中，创造出新的业务 体验、新的服务模式与 新的产业 布局。 本白皮书首先给出了云网络的发展背景、体系架构和主要厂商云网络建设情况，同时 分 析了云网络技术发 展特点与主要应用场景，并选取几个典型应用案例进行分析进一步剖 析云 网络的应用情况与价值，最后提出了云网络的发展趋势 与展望。 参与编写单 位 中国信息通信研究院、阿里云计算有限公司、腾讯 云计算 （ 北京 ） 有限责任公司、中 国 移

3、动通信集团浙江有限公司、中国电信股份有限公司云计算分公司、联通数字科技有 限公 司、中移 （ 苏州 ） 软件技术有限公司、中国移动通信有限公司研究院、中移动信息技 术有限 公司、华为 技术有限公司、犀思云 （ 北京 ） 云计算科技有限公司、新华三技术有限 公司、鹏 博士集团、中兴通讯股份有限公司、北京金山云网络技术有限公司、北京青云科 技股份有限 公司、上海有孚网络股份有限公司、优刻得科技股份有限公司、华云数据控 股集团有限公 司、上海云轴信息科技有限公司、盛科网络有限公司、深圳华大生命科学研 究院 主要撰稿人 栗蔚、马飞 、苏越、陈锐 豪、谭礼铨、秦振华、李建慧、方炜、王晨、周雷震、顾 黎

4、斌、黄军、陈挺、雷树超、殷硕、赵立芬、王燕、支敏慧、闫兴 安、张飞 、费怡超 、钱厚 才、杨雷、张婷婷、王瑞雪、张琦、顾戎、张久仙、高巍、张雄国、罗新财、 万晓兰 、王 凯、王后月、班兆坤、张国祥、李响、侯思宁、杨洋、谷峰、李江龙、陈届阳 、刘文芳、蒋 迪、郑康和、张玉良、王力、蔡国瑜 目 录 1.云网产业发 展开始加速，多方布局呈鼎足之势 1 1.1云与网络互相影响，云网络发 展开始加速 1 1.2云网络覆盖端到端，逐步形成云网边一体化架构 2 1.3厂商积极布局，我国云网络产业 呈现三足鼎立 3 1.4云网络建设不断加码，国内外侧重点各有不同 4 2.云网技术呈现多样化特点，赋能云计算全新

5、发展 5 2.1虚拟化是云网络基础，NFV 推进网络功能快速迭代 5 2.2云网络继 承云的特性，形成新型网络服务模式 6 2.3分布式云产生新诉求，边缘 网络成为发 展焦点 7 2.4云原生网络开始兴起，服务网格+CNI 提供层次化服务 8 2.5多云混合需求强烈，云间互联能力成为关键 9 3.云网应用已进入实践阶段，满足多种场景的互联需求 11 1.云上云下资源互联：混合云组网成为企业上云的关键 11 3.2云间资 源互联：云组网与多云互联开始兴起 12 3.3多分支机构互联：SD-WAN 为企业提供全新组网模式 14 4.云网场景日益丰富，助力企业数字化转型 16 4.1大润发 全国门店

6、上云 16 4.2海尔混合云统一组网 17 4.3某儿童医院基于云网协同的混合云解决方案 19 4.4某市生态环 境局基于5G 的云网一体解决方案 20 4.5某大型电商平台多云互联解决方案 22 5.云网发展趋势 与展望 24 5.1大型云交换中心将成为云网协同新形态 24 5.2云原生网络在用户落地场景将持续演进 25 5.3SASE 将成为云网络的新型服务形态 26 5.4泛在计算将进一步促进云网的深度融合 27 云网产业发 展白皮书 （2021年 ） 1. 云网产业发 展开始加速，多方布局呈鼎足之势 1.云与网络互相影响，云网络发展开始加速 网络的设计 初衷是提供通信和语音服务。近几十

7、年，互联网的网络技术与服务的创新 高 度繁荣。随着时代的发展，网络流量逐渐由P2P 模式转变 成浏览 、购物等的C/S （包 括用 户/服务器和用户/云） 的模式，网络的意义更多体现在为计 算服务。随着使用场景的 变化 ， 网络架构需要从传统 的以通信为核心转变 成以计算为核心。互联网上的服务器，从 通信服务 的配角变成了内容服务的主角。互联网业务 和流量的变化催生了云计算。云计算 扩展了互联 网架构的基本设计 思路，把控制权和复杂性从消费者手中的“终端”转移到 服务商手中的 “云端” ， 从而大幅减少了用户需要面对的复杂性。 在强大的网络能力的支撑下云计算发展迅速。云计算技术与服务的成熟对网

8、络也提出 了 新的需求，网络基础设 施需要通过优 化网络架构确保网络的灵活性、智能性和可运维性 ，提 供差异化的网络服务，更好的适应云计算应用的需求。本文对云网络的定义如下：云 网络指 的是基于对网络资 源的虚拟化，将适配云特性的网络能力开放给用户，以满足企业 上云过程 中“云-边-端”互联互通需求的服务的集合。云网络随着云计算技术的发展而发 展，基于用 户对 上云网络的需求，可以把云计算所需的网络分成三个场景，即云接入网络 、云间网络和 云内网络三部分。而云网络在发展过程中也逐步覆盖上述的三个主要场景， 简单 来说，云网 络的发展可分成以下三个阶段 ： 第一阶段：传统 IDC 逐步转向云化，

9、数据中心间流量逐步增长。随着云计算的诞生， 虚 拟化成为云的主要技术支撑。传统 数据中心网络架构需要适配云的虚拟环 境，因此同样 需要 进行一部分虚拟化。其目的是可以像云一样弹 性、共享、灵活的使用，并能被业务 平 台集中 管控，因此虚拟私有云 （VPC） 应运而生。同时在该阶 段，由于云计算的业务实现 通常在云 所在的本地数据中心，数据中心间流量并不多，但随着客户异构环境数据同步的 需求不断增 大，传统 的互联网或Underlay 形式的传输 存在效率或成本的问题 ，Overlay 网络技术的使 用逐步增多，这也为后续云网络发 展打下了基础。 01 第二阶段：基于数据中心互联 （DCI） 的

10、混合云组网成为主流，Overlay 网络是云网 络 的普遍存在形式。混合云兼顾公有云的弹性灵活与私有云的安全自主特性，已成为企业 部署 云计算的首选模式，因此混合云网络成为了企业的首选架构，在此阶段，云接入网络 与云间 网络在支持互联网接入、专线 接入的同时，更多的要满足DCI 联接的需求，并且逐 步发展出 更多基于Overlay 网络的技术方案，以各大云商为异构网络环 境预留出的专用边 界接口便是 最好说明。至此，云网络的三个主要场景中，云间、云内、云接入网已经可以 通过 Overlay 网络实现业务 。这也是当前云网络普遍存在的形式。 第三阶段：多云需求不断增长，云网络重点实现 多云协同。

11、多云架构将成为未来用户 主 要的业务实现 方式，用户也将面临多云的网络需求。在多云场景下，云网络需要解决多 云之 间，以及多个异构环境间的互联互通。并以统一云网络管理、资源快速调度、弹性使 用等诉 求为核心目标，逐步完善Overlay 网络技术，构建云网络管理和运维方面的能力， 满足更多 用户上云和使用云的需求。 1.2云网络覆盖端到端，逐步形成云网边一体化架构 云网络包含了接入侧、边缘侧 、中心侧的网络互联互通，并涉及到接入网络、数据中 心 间网络与数据中心内网络的多个虚拟化软件功能组件，如下图所示 ： 图 1 云网络体系架 构 02 云网产业发 展白皮书 （2021年） 云网络体系架构体现

12、了端到端的云网边一体化的特点。云网络能力随着分布式云架构的 演 进，已不单单 是网络连 接能力的提供，而是在网络能力提供的过程中逐步渗透算力服务， 配 合灵活算力保障业务 的端到端业务 体验。首先是接入网络，用户通过专线 、VPN、SD- WAN 等接入手段接入到云服务商或运营商的本地汇聚设备 或POP 点，以完成本地数据中心 入 云的需求；其次是数据中心内网络，云服务商以虚拟私有云 （VPC） 为载 体进行计算、存 储 与网络资 源的配置与管理，同时传统 的网络转发设备 可以以软件的形式存在于 VPC 之 中 ；最后是数据中心间网络，虚拟化技术的广泛使用为不同数据中心间的互联提供了更加平 滑

13、、 灵活、扩展性更强的链路，同时一定程度上缓解了因地域差异带来的跨数据中心流量的 流通效 率与成本问题 。 1.3厂商积极布局，我国云网络产业 呈现三足鼎立 根据中国信息通信研究院相关调研数据显示，2020 年我国以云专线 、云组网、SD - WAN 为代表的云网络服务市场规 模达到279 亿元，数字经济 大潮下传统 行业的数字化 转型 成为云网络产业发 展的强劲驱动 力，云网络将成为未来一段时期的重点发展方向。 我国各类型服务商在云网络领 域纷纷 布局，推动我国云网络生态不断丰富，促进了云 网 络服务水平的极大提升。一是电信运营商，运营商在强化自身网络能力的同时，纷纷 将 自身 网络能力产品

14、化输出；二是云服务商，该类 厂商积极布局云网络服务市场，将积累 的丰富云 服务相关经验 适配于网络环 境。三是云连接服务商，该类 厂商以连接类业务为 主，以合作伙 伴的身份补充公有云服务商在网络能力上的不足。 电信运营商以网带云，实现 网向云的延伸。网络是运营商的固有优势 ，运营商在切入 运 营商市场时 ，会充分利用在网络、云和客户等方面综合优势 ，提供自身云网统一的 解决方 案，从核心、承载、接入侧网络形成云+网的全覆盖。同时运营商作为 5G 的建设 者，在边 缘云节点的建设拥 有先天优势 ，有利于为用户提供多层次多元的云网络服务。 云服务商建设 Overlay 网络，以云为核心建设多方合作

15、生态。云服务商在云计算技术 能 力有较多累积，同时在面向用户的服务能力上有较大优势，因此该类 服务商往往以自 身公有 云作为核心，联合多个云服务提供商和应用能力开发者，构建多方合作生态。现阶 段网络能 力的构建已成为互联网云服务商生态构建的最重要一环，通常以底层运营商网 络+上层自建 03 Overlay 网络的形式，依靠DCI 能力完成网络覆盖。 云连接服务商以提供端到端的连接服务为 主。该类 服务商的业务 属性更为轻 量级， 本身 不提供公有云服务或公有云服务较 少，同时相比上述两类厂商开放性更高，利用自身 网络资 源，打通多个公有云之间的网络连 接，做第三方连接平台，最终形成一种网络资

16、源 与公有云 资源互相补充的合作伙伴模式。 1.4云网络建设不断加码，国内外侧重点各有不同 国外厂商侧重云网络的基础设 施建设。国外厂商的基础设 施在全球的建设力度较大， 并 且各厂商具有明显的特点。Google 的云平台基础设 施建设起步较早，Google 从硬件 到软 件全方面对基础设 施建设进 行投入，将用户流量更多的通过专 有网络传 输，减少经 过互联网 链路的跳数，因此可以按需提供多种层级 的云网络服务。AWS 的全球节点覆盖 率较高，同 时利用5G 和SDN 技术为 需要跨多地域访问 云节点的用户提供更接近最终用 户的 AWS 基础 设施和服务。Azure 加大对区域覆盖率的投入，已在全球建设 60 多个区 域，在业界处于领 先地位。同时国外厂商重视云网络生态建设。AWS 与第三方合作伙 伴联系紧密，提供如 Cisco、Juniper 等厂商的网络虚拟化产品，补充自身产品短板，构 建完整的云网络生态系 统。Google 则强调开放性，将自身云网络平台与产品开源化，用 户可以根据自身需求进行 技术扩 展，实现 基于开源的云网络生态建设。 国内厂商根据自身特点采取多种云网络建设