未来网络与产业互联网的发展前景

验
NICTA
网
美国GENI， 200+节点
标准与开源组织
2011年，ONF(开放网络联盟，1500 +会 员） 2012年，NFV(网络功能虚拟化，230 + 会员） 2013年，OPEN DAYLIGHT (开源网络操作系统，154 +会员) 2014年，OPNFV（开放网络功能虚拟化， 55+会 员）
以交换机/路由器为中心组网 → 以数据中心(DC)为中心组网
12
实现计算和存储能力下沉、就近服务用户、降低访问时延、提升用户体验
联
（Future Internet Architecture Next Phase）
网
基
2010年 美国科学基金会FIA计划 （Future Internet Architecture）
础
FIRE计划（Future Internet Research and Experiment) FIBRE FIRE计划与巴西合作
挑战2——互联网与实体经济深度融合
中国：互联网+、中国制造2025 美国：工业互联网 德国：工业4.0 英国：英国制造2050 日本：机器人新战略
全球发达国家“重金融、轻工业”的思维开始扭转，纷纷制定国家 级战略，推动互联网与传统行业融合，抢占发展制高点。
2016年6月，麦肯锡咨询公司预测到2030年，中国对生产率提升可以 使经济规模比目前增加5.6万亿美元。 6
分享结果
控制信令
给互联网带来的挑战：
安全可靠：工业数据传输对 安全性要求很高
实时性：控制/调整工业生产 信令需实时下达
服务等级区分：付费不同的 工厂可以得到不同的QoS服务
海量数据处理能力
工业互联网的网络安全问题
2014年，德国境内一个钢铁厂遭遇网络黑客攻击，黑客通过使用鱼叉式网络 钓鱼攻击，渗透到工厂的业务网络，并且控制了关键系统。 2016年4月，德国核电站负责燃料装卸系统的Block B网络遭到攻击，安全 人员在对这套系统的安全检测中发现了远程控制木马。
未来网络与产业互联网的发展前景
提纲
第一部分 未来网络技术的最新进展情况 第二部分 产业互联网的发展趋势与关键技术 第三部分 未来网络试验设施项目助推产业互联网
2
互联网面临严重挑战，未来网络迎来发展机遇
网络功能： 科研型消费型生产型
第二代互联网
第一代互联网
万维网 电子）
Ref: Craig Labovitz, Scott lekel Johnson, Danny McPherson, Jon Oberheide, and Farnam Jahanian. Internet Inter-Domain Traffic. In Proc. of ACM SIGCOMM ’10
3G
1980s
1990s
2000s
LTE/LTE-Advanced, 802.16m
4G
2010s
IMT2020
5G
2020s
挑战1——4K/8K、AR/VR等新业务需求不断涌现
4K/8K: 高速率、大码流
AR/VR直播点播：高速率、低延迟
4
举例：4K/8K、AR/VR等新需求对网络协议的新挑战
研 2005年 美国科学基金会
ECIAO
究 FIND计划（Future Internet Design） FIRE计划与中国合作
日韩
日本：AKARI、 RISE
韩国：K-GENI
提供网络实验环境
奠定理论技术基础
未 来
德国G-LAB
韩国ETRI
互 联
欧盟FIRE
中国CENI
日本JGN2plus
网
试
澳大利亚
工业界
美国：AT&T 、思科、 IBM、微软、 英特尔、谷歌、亚马逊
欧盟：德国电信，西班牙电信、 Vodafon、BT、
日本：NEC，NTT
9
技术发展趋势1——软件定义网络(SDN)
功能
功能
设备操作系统
转发平面(硬件)
功能
功能
设备操作系统
转发平面(硬件)
功能
功能
设备操作系统
转发平面(硬件)
功能
功能
Bandwidth Computations for different video formats
ETSI White Paper: Next Generation Protocols – Market Drivers and Key Scenarios , 2016.5
目标：更高速率、更低时延
5
国内相关攻击 • 大 庆 石 化 被 Conflcker 蠕 虫 病
毒渗透攻击 • 中石化华东分公司Scada(数据
采集与监视控制系统)系统被 大规模病毒攻击 • 2017年，360推出国内首个工 业互联网安全态势感知系统
8
未来网络已成为全球竞争焦点
未 来
美国
欧盟
互 2014年 美国科学基金会 FIA-NP计划 Horizon 2020
互联网与实体经济深度融合是发展必然趋势 ——工业互联网的新需求
全球工业系统与高级计算、分析、感应技术 以及互联网技术融合。通过智能机器间的连 接并最终将人机连接，结合软件和大数据分 析，重构全球工业、激发生产力。
传输结果
传输数据
形成可视 化结果
云网络： 分析数据
控制/调整 工业生产
工厂： 产生数据
拓扑结构扁平化
– 传统层次化 密集互联的扁平化 – 内容供应商建立自己的大型骨干网络，如
Google, Facebook – 网络供应商开始提供CDN或云存储服务与
应用
网络流量趋势转移
– 近两年大部分跨域网络流量增长直接发生 在大型内容供应商、CDNs以及用户接入网 络之间
– 而不是在传统的几大网络供应商之间
与实体经济深度融合
互联网面临的 主要问题 可扩展性
4K/8K/VR/AR 工业互联网/车联网
安全性
人工智能/智能推理
移动性
可控可管
1969
1989 1990
2009 2010
2030
AMPS, TACS GSM, cdmaOne(IS-95) WCDMA, TD-SCDMA, CDMA2000
1G
2G
设备操作系统
转发平面(硬件)
“设备封闭、以硬件为主体、全网没有控制”
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技术发展趋势1——软件定义网络(SDN)
功能
功能
网络操作系统(控制平面)
设备操作系统 转发平面(硬件)
转发平面(硬件)
转发平面(硬件)
转发平面(硬件)
“设备开放、以软件为主体、全网智能控制”
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技术发展趋势2——基于数据中心云架构重构网络