北京2021年8月31日 /美通社/ -- 傳統網絡如同普通馬路會時常變得擁堵不堪，使經濟發達的長三角地區“倍感無奈”；而未來網絡就像一條可隨時開通并類似高速鐵路的“特快專線”，快速可靠且四通八達，可為工業互聯網助力非凡。基于此，浪潮云海與某國家實驗室攜手踏上了共建無損工業互聯網云平臺的攻堅之路。

如今全球互聯網已跑步進入下半場，傳統“盡力而為”的網絡架構早就難以支撐實體經濟對網絡差異性服務、確定性、低時延的特性需求，所以探索新型網絡架構與核心技術變得勢在必行。而對被譽為工業互聯網建設“黑土地”的長三角地區來說，來自網絡的矛盾越發凸顯：現有的運營商網絡早已無法滿足工業場景中更多應用需求，為生產型互聯網發展設置了不少“路障”。

作為長三角一體化網絡試驗設施運行管控總中心，某國家級實驗室早早意識到該問題，為加快推動區域工業企業的轉型升級與協同創新，提出建設滿足新型網絡要求的無損工業互聯網云平臺的構想。

工業互聯網深切“呼喚”無損網絡技術

為了滿足長三角新型工業制造企業數字孿生、精儀制造、遠程工控和制造協同等服務，這款云平臺的網絡需要具備確定性、低時延、大帶寬以及高可靠等特征，但平臺雖好、建設不易。

所謂“無損工業互聯網云平臺”關鍵在于“無損”二字。從傳統以太網絡的低成本優勢到如今對“高實時、高可靠以及低時延”的特性追求，無損網絡更多表現在性能無損、時延無損、無丟包；高可靠永續性以及三網合一，即計算、存儲、前端網絡“一張網”融合等特質。

想要充分達成云平臺無損網絡的“苛刻”要求，還需攻克確定性網絡技術、可編程網絡技術以及云網融合技術實踐中的諸多挑戰。

• 確定性網絡技術挑戰：在實踐中需要做到兼容以太網標準，還要在工業互聯網等實踐場景中，包括超高清視頻、AR/VR、遠程工控等在內的業務中滿足確定性業務的高質量、端到端傳輸需求。通常不是使用某種技術就可達標，而是采用一系列協議和機制的合集，例如網絡切片、顯性路由、資源預留、時鐘/頻率同步等，分別保障確定性帶寬、低時延、低抖動、高可靠等指標。
  
  
• 可編程網絡技術挑戰：通過在網絡節點提供可編程網絡接口來實現網絡行為的動態管理控制和新型業務的快速添加，來達成通過服務定制網絡的目標，但對于架構開放性、白盒技術、云化以及SDN的技術能力要求比較高。
  
  
• 云網融合技術挑戰：將滿足兩種形態（即云資源+網絡連接、網絡網元+云化形態）作為基礎，以實現網絡開放化、虛擬化、軟件化、服務化、智能化為目標。但達成需要在網絡精準監控能力、系統集中運維能力以及運維自動化智能化等方向提升多下工夫。

“無損”實現之道 浪潮云海實力打樣兒

如此看來為滿足工業互聯網云平臺網絡無損要求，傳統的高性能網卡顯然無法“hold”住。為解決上述問題，某國家級實驗室聯合浪潮云海，針對構建確定性網絡采用了基于智能網卡的OVS卸載技術。將網絡協議棧從服務器CPU卸載到網卡上，并且通過對接浪潮云海OS支持OVS SR-IOV Offload，性能可以提升20倍之多，抖動可被控制在百us以下，可為工業遠程生產控制、協同制造等業務提供骨干網絡的確定性轉發保障，網絡達到線速的同時滿足目前工業互聯網SDN和NFV的應用場景，未來還將實現IPsec over RoCE、基于裸金屬智能網卡的NVME-oF等功能。

此外在達成可編程網絡以及云網融合要求時，該實驗室還通過使用浪潮OpenStack網絡Neutron組件無縫對接了SDN控制器，實現了全局分布式SDN架構，解決了傳統SDN架構網絡節點的性能和單點問題。

其中Underlay網絡采用實驗室白牌交換機，軟硬解耦，不被硬件網絡廠商綁定，充分實現軟件定義數據中心，統一承載與集約運營能力，云網一體化深度融合。

如今浪潮云海OS已經在政府、金融、企業、運營商、能源交通、廣電、教育、醫療等眾多關鍵行業得到成熟、規模化的應用實踐，例如部署了國內最大的OpenStack金融生產云，搭建總規模1500+節點的國內最大的廣電云平臺，180+省市政務云建設等，推動其在實際生產環境中的大規模落地應用，以幫助更多用戶實現數字化轉型目標。未來，作為智算操作系統核心引擎，浪潮云海將面向混合多云、超大規模、云數智融合、云邊協同等場景不斷演進升級，還有更多亮點值得期待。