摘要：隨著互聯網發(fā)展趨勢越來越迅速，面對互聯網成為共用基礎設施的趨勢，傳統(tǒng)的基礎網絡正在面臨嚴峻挑戰(zhàn)。
　　
　　面對互聯網成為共用基礎設施的趨勢，傳統(tǒng)的基礎網絡正在面臨嚴峻挑戰(zhàn)。現有的網絡因其設計復雜、開放性不足、調整效率低等原因，已經無法適應下一代互聯網對基礎網絡設施提出的更簡單、更開放、更靈活、更廣泛的要求，亟待認真思考和重新審視，構建適應萬物互聯、智能化社會的新一代的互聯網基礎設施。
　　
　　盡管目前基礎網絡設施仍然由運營商所搭建，但是運營商已經不能控制業(yè)務發(fā)展，更加無法左右業(yè)務所帶來的流量以及這些流量的整體分布。換句話說，互聯網企業(yè)已經成為基礎網絡設施之上業(yè)務和流量的事實主導者。2013年8月，Google宕機5分鐘，使得互聯網整體流量大跌40%，而在幾分鐘后，Google服務全線恢復，流量又暴漲了50%?；ヂ摼W企業(yè)所提供的服務對流量的影響已經展示了這種控制權的變化，而這種控制權的轉移也意味著通信產業(yè)價值鏈的轉移——在過去的價值鏈分配中，運營商處于價值鏈的頂端，擁有產業(yè)鏈的話語權，但是在移動互聯網時代，運營商被管道化和邊緣化，價值重新分配，互聯網企業(yè)正在成為價值鏈的主要部分。
　　
　　新的價值鏈主導者有著和傳統(tǒng)電信運營商不同的特征?；ヂ摼W講究快速創(chuàng)新，更愿意通過與產業(yè)鏈上下游開放合作的方式，快速提供整合的業(yè)務方案來保持創(chuàng)新的速度。Google每個季度必須投放10到12個新服務，“盡早投放、經常投放、盡快投放”是Google的口號，也是他們保持增長曲線的秘訣。這種為了創(chuàng)新、不斷試錯的發(fā)展方式，使得互聯網業(yè)務與傳統(tǒng)業(yè)務相比具有極大的不可預測性——常常會有一個業(yè)務突然爆發(fā)，擁有大量的用戶，形成巨大的流量和入口，但也可能快速湮滅在互聯網新業(yè)務的大潮中。
　　
　　互聯網對基礎網絡設施提出新需求
　　
　　互聯網企業(yè)特別是移動互聯網的發(fā)展對基礎網絡設施提出了新需求。就目前來看，這些需求可以分為四個方面：
　　
　　1、更簡單。2013年美國的云通訊公司Twilio營收5000萬美元，估值5億美元。這家公司所提供的服務可以簡單地比喻為“打包運營商”。他們給所有應用程序提供API（應用程序編程接口），讓應用程序僅加入幾行代碼就能夠在其應用程序中添加語音和短信功能。Twilio的發(fā)展顯示了互聯網企業(yè)的強烈需求：需要能夠方便地將網絡功能元素與其他功能要素進行組合，從而產生多種新的不同功能、不同性能的系列產品，并zui終形成更為的產品形態(tài)，這就需要基礎網絡功能簡單易用、界面友好。
　　
　　2、更開放。互聯網公司業(yè)務設計方式已經從“以用戶為中心”開始向“用戶參與式”轉變，通過用戶深度地參與業(yè)務設計，更快更準確地把控和滿足用戶需求。因此，互聯網企業(yè)希望網絡更加開放，更簡單地實現調用和配置，也能更方便地通過產業(yè)鏈上下游的合作來完成拼圖，構建整個系統(tǒng)。Facebook在2013年建立internet.org并主動加入了GSMA，通過這些組織，Facebook可以增強與運營商的溝通，并聯合各國運營商以及多家終端廠商形成合作聯盟，zui大程度地擴展協作，形成更好的服務體系。
　　
　　3、更靈活?；ヂ摼W業(yè)務快速迭代，要求網絡必須具備快速靈活的拓展架構，方便配合其業(yè)務變化的現實需求。Amazon的AWS服務就更好地滿足了自身對網絡與流量的靈活擴展需求。在打折季時需要*流量，而平時流量變化則不明顯。通過云技術，Amazon實現了對網絡、存儲能力的靈活擴展、動態(tài)調度,進而提高了資源的使用效率。目前Amazon服務可以在保持原系統(tǒng)可用性基礎上，獨立地進行擴展操作，不需要大規(guī)模的重新配置就可以快速推出新服務。
　　
　　4、更廣泛。產業(yè)互聯網將帶來工作方式和環(huán)境的全新變化。人們可以通過虛擬的、移動的方式開展工作，這就需要將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設施通過CPS（Cyber-PhysicalSystems）形成一個縱橫交錯的智能網絡，使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間能夠實現橫向、縱向和端對端的高度互聯與集成，讓物理設備具有計算、通信、控制、遠程協調和自治等五大功能，從而實現虛擬網絡世界與現實物理世界的深度融合。
　　
　　基礎網絡設施及其運營者面臨巨大挑戰(zhàn)
　　
　　互聯網已經成為第四次工業(yè)革命的核心推動力，伴隨著這次工業(yè)革命的發(fā)展，人類生活的方方面面都在發(fā)生改變，互聯網將逐步主導通信產業(yè)，傳統(tǒng)的電信基礎設施將面臨巨大挑戰(zhàn)：
　　
　　挑戰(zhàn)一：
　　
　　網絡功能設計復雜，耦合度高，可擴展性差
　　
　　現有架構設計過于復雜，進而導致難以快速升級和優(yōu)化。傳統(tǒng)的電信網絡與業(yè)務是緊耦合，更多考慮標準化、穩(wěn)定性和安全性。一方面，為了保障業(yè)務的不宕機，網絡在設計之初就按5個9的標準要求建設，設計的網元和接口眾多，整個網絡很“重”。以IMS系統(tǒng)為例，主要網元和功能實體達到20個左右，之間設計的流程和接口則更多。另一方面，系統(tǒng)中存在大量不常用功能。以語音業(yè)務為例，95%以上的功能普通用戶既沒用過，也沒聽說過。另外，網絡設計為一個封閉的系統(tǒng)，一般先設計規(guī)范和標準，然后再進行設備開發(fā)測試，很少基于成熟的開源系統(tǒng)設計，一個完整的周期一般需要5年以上，即使部分功能的優(yōu)化和升級也需要以年計的時間才能完成。設備、網絡和業(yè)務在設計和建設時已經緊緊捆綁在一起，缺乏靈活的應變和調整能力。這為后續(xù)的重新調整和開發(fā)帶來巨大的工作量，導致升級困難和迭代周期長。
　　
　　挑戰(zhàn)二：
　　
　　缺乏集約運營和統(tǒng)一管理
　　
　　運營商從歷*一直是按省、市、縣層層劃分的“城邦”體制，業(yè)務和網絡都是屬地化運營為主，骨干網由省公司和集團公司運營，城域網由本地網運營。各省的“被動割據”造成網絡如一盤散沙，運營商的核心資源劃成了一個個相對封閉的單元，也讓各省網絡的質量、管理水平、運維能力、開放性、技術路徑各不相同，大大降低了基礎網絡設施的集約性和統(tǒng)一性。這種分割還造成了網絡分段管理，業(yè)務開通和響應周期長，缺乏提供端到端的服務質量保障和完整解決方案的能力。互聯網zui重要的就是“無邊界運營”，網絡資源作為其中重要的承載基礎，如果不能形成全國一張網、一盤棋，做不到統(tǒng)一、集約、快速的調度，顯然對互聯網企業(yè)的吸引力和對提升互聯網業(yè)務的良好體驗都將大打折扣。
　　
　　挑戰(zhàn)三：
　　
　　開放性和分離性不足，缺乏產品化和服務化能力
　　
　　傳統(tǒng)電信基礎設施從設計到建設都是以“從內向外”提供能力為出發(fā)點，都是基于現有網絡能力體系結構、業(yè)務提供方式進行平臺的架構設計，典型的“我有什么你用什么”的思路。
　　
　　另外，現有的網絡設施強調整體性，功能分離性不足，缺乏模塊化和開放性設計，難以靈活組合。部分網絡能力還缺乏標準化的能力調用接口，用戶使用時需要適應不同提供商、不同提供方式和接口。
　　
　　zui后，網絡設施的設計主要面向前向用戶，較少考慮面向后向用戶的使用要求。由于互聯網服務模式的改變，突顯了基礎網絡能力的服務化、產品化程度不夠。例如多種對時延、丟包等質量指標要求不同的業(yè)務混在一起承載，導致高質量要求的業(yè)務得不到差異化保障。這在語音、短信為主的時代也許不是問題，然而在強調互聯網業(yè)務體驗的今天，顯然是無法滿足需要的。
　　
　　挑戰(zhàn)四：
　　
　　網絡設施動態(tài)調整的能力不足
　　
　　由于網絡流量突發(fā)性越來越突出，忙時和閑時的流量差別變大，數據中心的流量與運營商網絡的流量時時充滿變數，沒有明顯的規(guī)律，開發(fā)能夠“隨機應變”的網絡就提上了議事日程。雅典信息技術學院研發(fā)中心的IaonnisTomkus指出：現在的峰均流量比為6.5:1,而15年前則為2.5:1，而且不同方向和設備上的負載并不均衡，現有基礎網絡設施缺乏對這種流量突變的適應性，網絡總體利用率不高。
　　
　　只有有效引導流量才能提高網絡利用效率，這就需要網絡設施能夠識別流量的流向和區(qū)分不同流量的服務質量要求。現在一方面應用種類繁多，較大的應用一般采取分布式部署，流量流向復雜；另一方面互聯網公司大量采用CDN技術，流量流向與用戶興趣點變化密切相關，而這部分網絡策略運營商往往并不知曉?，F有基礎網絡設施既不能有效引導流量，平衡設備和網絡的利用效率，也不具備根據流量變化的靈活調整能力，很難保障突發(fā)事件或熱點事件營銷時互聯網企業(yè)對網絡的需求。