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华为技术专家在ITU-T FG NET2030分享未来数据网络的创新需求

2019年2月27日 11:57  CCTIME飞象网  

2019年2月18日至20日,ITU-T网络2030焦点组(FG NET2030)第三次全会在英国伦敦召开。华为网络技术实验室技术专家蒋胜发表了题为"The Requirements for the Internet and the Internet Protocol in 2030"的演讲,通过对全息通信、天地一体化网络、泛IoT、安全等场景的重点分析,阐述了对面向2030年的网络及其协议的创新需求。


互联网诞生四十多年来,媒体技术一直在不断演进,从最初的文本传输,到图像、声音、视频,以及近年来新兴的AR/VR,甚至是全息通信,正在逐渐与人们的视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等多种感官融合,加深虚拟与现实的一体化,媒体类型的丰富在给人们带来极致体验的同时也对网络性能提出了更高的要求。在多视点采集的全息交互场景中,以5.9英寸手机屏和70英寸电视屏为例,全息视频传输数据率分别达到了Gbps级和Tbps级,对网络带宽提出了极高的要求,同时其极致的交互体验也需要端到端确定性时延来保证。此外,基于全息特有的多视点的数据优先权的差异处理、多路传输的同步处理及重传引发的时延等问题也迫切地需要新的传输协议来进行有效支撑。

近年来,全球诸多企业如Amazon、Softbank、Facebook、SpaceX等都在积极投入空间网络的研究和构建。有研究表明,在距离超过3000km的情况下,空间网络能够提供比任何光纤网络更低的通信时延。但是空间网络具有高动态性和时变拓扑的特性,导致信道不稳定,误码率可能会很高。对于空间网络协议的设计,可以将现有TCP/IP协议进行修改或扩展之后投入使用,但是地址差异及协议转换将会造成巨大的网络运营成本。空间网络和陆地网络的集成将是未来网络发展的趋势,同时也需要统一的架构和协议来支撑未来的天地一体化网络。

随着互联网业务的快速发展,通信主体类型越来越丰富,不仅包括主机,还包括人、物、传感器、服务、内容等;传统的IP地址不能直接标识通信主体,导致网络层难以实施针对通信主体的策略;将IP的身份标识与位置分离,使用ID直接表示各类通信实体,基于实体及其特性和处理策略进行路由和转发,将大大提高通信效率及移动性。此外,未来网络中计算资源也将广泛部署,将在靠近用户的不同距离遍布不同规模的算力,服务也呈现出轻量化、分布化的趋势,到达计算资源的时延将是关注的重点。将当前的网络状况及计算资源可获得性作为路由信息发布到网络,网络依据功能或业务ID将报文转发到相应的计算节点,能够实现用户体验最优、计算和网络资源利用率最优。而在一些以传感器等超轻量级联网设备为主的泛IoT场景中,由于设备资源受限,IPv6地址和协议明显过于沉重,而且很多字段在实际中并没有使用,冗长的地址空间及固定字段造成了巨大的浪费,甚至是这些低资源设备不能承受之重,更灵活更简洁的地址和协议体系呼之欲出。

在网络通信中,安全是不可忽视的重要问题。未来网络创新研究应将安全考虑到网络基础架构的设计中,从基础上实现内生安全。在端到端通信过程中,首先要保证节点身份真实性的验证;其次应该平衡隐私保护与可审计性;同时还需要保证保密性与完整性;最后但同样重要的是需要保证可用性,要增强自身的防御能力。除了端到端业务安全外,网络基础设施的安全性也需要增强。目前互联网最重要的基础设施是公钥基础设施(PKI)、域名系统(DNS)和路由系统,由于当前信任体系呈现单根树形的中心化结构,存在着诸多安全威胁,DNSSec、RPKI等解决方案仍然存在一定的局限性,所以未来需要去中心化的、分布式的第三方信任机构来支撑全球互联网运行。总地来看,未来网络应该具有内生的安全防御能力,同时需要更加安全可信的基础设施。

通过对以上场景的详细分析,蒋胜最后总结了未来网络协议的五大需求:多用户请求的差异化服务需求,IP地址命名空间和字段域灵活性需求,基于多语义ID的直接路由需求,高效可靠的新传输协议需求,以及应用的安全通信需求。在面向未来的网络创新过程中,满足这些需求才能有效支撑未来丰富的业务场景。

编 辑:王鹏
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