云网融合下政企云专线承载方案的探索

2020

年第

12

期

云网融合下政企云专线承载方案的探索

李瑜，刘佳，张锐华，解媛

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏省南京市

210019

）

摘要针对政企云专线三种主流承载方案进行主要技术指标分析，并对中小企业、大

中企业、党政金融等典型场景给出不同应用场景下的入云专线组网方案。对比结果认为

分组

OTN

（光传送网络）定位为高品质专线，

SPN

（切片分组网）

/STN

（智能传送网）定位

为高性能专线，

PON

（无源光纤网络）定位为高性价比专线。运营商可为政企客户提供菜

单式选择，引导客户基于菜单式组合来选择差异化专线产品，更加灵活地满足不同客户

不同维度的业务需求，打造专线核心竞争力。

关键词云网融合；政企专线；政企

OTN

（光传送网络）；

SPN

（切片分组网）

/STN

（智

能传送网）；

SD-WAN

（软件定义广域网）

0

引言

政企专线业务是各运营商收入增长的重要引

应用上云，原来部署在总部的应用逐步迁移到云端。

支撑企事业单位正常业务运作的专线中，除了传统

的组网专线外，还需要增加与云相关的专线。从各典

型行业的业务场景分析过程看，应用入云并不会影

响政府部门、金融和行业大客户对专线的品质要求。

稳定的低时延，高可用率，高安全性仍是他们的关注

焦点。同时，依据云业务特点，增加了对敏捷、灵活调

度等新品质要求。

综合各行业的应用需求、部署成本和技术特点，

各典型场景下专线的需求见表

1

。

擎，随着

5G

时代的到来，社会经济各个领域的数字

化转型进一步加速，带来了整个

ICT

（信息与通信技

术）行业和数字经济的并行发展，推进并引发了行业

的深刻变革。与此同时，垂直行业涌入了大量的创新

企业，他们在不断重塑传统行业的运营模式和商业

模式，对于企业专线连接的诉求与日俱增。政务上

云、企业互联网化运营、专线业务智能开通等需求不

断增多，更大带宽、更低时延、更高可靠、更快服务、

云网一体等成为用户需求的典型特征，专线用户需

求的升级促进运营商新一代政企产品与之匹配。

在云网融合的背景下，运营商应结合其网络优

势提供多形态、大带宽、低时延入云专线，来提升运

营商

ICT

服务的整体竞争力。快速抢夺企业数字化

转型带来的市场空间。

2

云专线承载技术分析

未来云网融合将对网络、云平台、应用进行深度

集成，实现云与网络的资源协同和业务融合、分钟级

开通与调整、开通维护一体化。支持多种不同网络以

及云侧网络的端到端协同与可视，网络与云的服务

能力开放，向用户提供从网到云的端到端一体化服

务。通过对

SDN

（软件定义网络）网络的部署，结合

智能

APP

的应用，可以为政企专线承载方式的发展

提供更优选择，提供多形态、大带宽、低时延入云专

线，为政企客户创造新的价值。

下面针对政企云专线几种主流承载技术进行多

角度分析论证。

1

政企上云业务场景需求分析

随着云业务的兴起，越来越多的政企将自己的

ICT

系统迁移到云上。政企

ICT

系统云化是一个巨

大的市场，传统的组网专线解决的是企事业总部与

分支，分支与分支之间的高品质互连互通问题。随着

31

表

1

行业

2020

年第

12

期

各行业政企上云业务场景需求分析表

业务场景云分类云专线需求

政府外网：各种政务等内部数据上云，如社保、税务等面向公众的

系统

政府部门政府内网：局委办间视频会议、党建培训、敏感数据承载等

云间互联：各省、省内各地市间敏感数据同步；政府名义组织的特

别国际展会、重大赛事等跨省、跨地市骨干链路临时调整等

入云专线：传统业务和创新业务，如卡证业务、小微快贷、金融产品

等

金融机构

分支间互联：总行

/

分行互联，账户交易数据同步等

云间互联：分行私有云与总行私有云间金融数据同步、交易；灾备

云之间高流量数据定期同步；应对特殊交易期千万级用户流量暴

增，需要临时调整私有云间链路带宽和连接方向

核心业务系统上云：

7×24h

全在线、容灾备份、快速恢复、大带宽潮

汐效应、多系统协同要求稳定且超低时延

总部

/

分支互联：总部与分支，分支之间关键信息实时共享和同步

行业大客户

互联网访问：零售店内免费

Wi-Fi

（无线上网）、视频监控上传等

云间互联：对于超大型跨省、跨国行业大客户，部分和分支机构间

均部署私有云；因管理需求各私有云间需要定期（天

/

周

/

月）同步

关键数据；需要私有云间互联网络具备带宽和连接方向按需动态

调整的能力；灾备云之间存在高流量数据定期同步。

人事

/

财务

/

资产管理

/

办公系统上云；云服务线上快速订购、带

宽随需调整；轻资产运营，资费敏感

混合云

私有云、

混合云

私有云、

混合云

高安全、高可靠、可保证

带宽、可承诺低时延、跨

省和跨地市波长灵活调

度

高安全、高可靠、可保证

弹性带宽、可承诺低时

延、跨分行

/

同省

/

总行

/

跨省间波长灵活调整

高安全、高可靠、可保证

弹性带宽、可承诺低时

延、业务自管理、业务敏

捷开通、跨分支机构和总

部

/

跨省（国）间波长灵

活调整

中小企业客户公有云

一站式服务、快速开通、

高性价比

2.1

分组

OTN

（光传送网络）技术

分组

OTN

作为一种新兴的承载技术，能有效解

c

）管道可视：专线连通性、带宽利用率、丢包、时

延等指标可视，实时掌控专线质量。

决

SDH

（同步数字体系）大带宽演进、

OTN

小颗粒承

载能力不足等问题。是在

OTN

设备基础上补充

d

）超低时延：用户可自助完成专线的开通订购，

专线传送时延达到毫秒级，安全隔离高可靠。

SDH

和

PKT

（数据包）平面，支持

MPLS-TP

（多协议

标签交换

-

传送架构）和分组交换，可以实现统一接

入、统一交换、统一传输的

OTN

设备。分组

OTN

品

质专线具有超低时延、超高可靠、灵活带宽、快速响

应四大特点，更好地满足党政军、金融、大型企业、

2.2SPN

（切片分组网）

/STN

（智能传送网）技术

5G

需要支持三大应用场景：

eMBB

（增强移动

宽带）、

mMTC

（海量机器通信）以及

uRLLC

（超高可

靠低时延通信）。

5G

新场景给传输网带来新挑战，

5G

传输网的基础资源、架构、带宽、时延、同步等需

求发生很大变化，为此，运营商分别推出了

SPN/IDC

（互联网数据中心）、云专线等对专线的需求。

分组

OTN

云专线具备就近入云、弹性部署、管

道可视、超低时延等优势。

STN

技术，分别在物理层、链路层和转发控制层采

用创新技术，满足包括

5G

业务在内的综合业务传

输网络需要。

a

）就近入云：客户终端或服务器接入本地

CPE

（客户前置设备）后，可通过专线与政企云内所申请

的虚机资源互访。

SPN/STN

新传输平面技术具备以下特点。

a

）架构优化：

SPN/STN

融合

L0-L3

多层功能，

通过

SDN

架构能够满足大带宽和灵活转发需求。

b

）弹性部署：专线业务实现端到端自动发放，业

务快速自动开通，接入带宽可自助按需灵活调整。

b

）兼容能力：面向

PTN

（分组传送网）

/IPRAN

32

2020

年第

12

期

方式主要用于实现智能专线业务，为

PON

接入的小

微企业客户提供上网、入云以及

VAS

（视觉模拟评

分法）增值服务。

（无线接入网

IP

化）演进升级、互通及

4G

与

5G

业

务互操作，能兼容现网

PTN/IPRAN

功能。

c

）网络切片：针对超低时延及相关垂直行业，需

支持软、硬隔离切片，可融合

TDM

（时分复用）和分

组交换。

2.4

技术总结

针对分组

OTN

、

SPN/STN

、

PON

三种主流云专

d

）

SLA

（服务等级协议）：智能化升级后的

SPN/

STN

专线基于

ETHOAM

（分组业务故障处理方

法）、

TWAMP

（双向主动测量协议）、

iFIT+Telemetry

（随流检测方案）等技术实现管道级、应用级

SLA

实

时可视，客户可自行监控业务质量。

线承载技术，分别从成本、带宽、端口类型、时延、安

全性、可靠性、应用行业等方面进行技术对比分析，

见表

2

。

3

3.1

分组

OTN

应用场景案例

2.3PON

（无源光网络）

PON

云专线可分为传统

PON

云专线（

underlay

方式）和

SD-WAN

（软件定义广域网络）智能专线

（

overlay

方式）。

传统

PON

云专线（

underlay

方式）无需改造现

有网络设备，可快速实现基于

PON

接入的客户入云

入网需求。该方式入云入网流量在城域

MSE

（多服

务边缘）分流，上网流量经城域网访问互联网，入云

流量通过

MPLSVPN

（多协议标记转换虚拟专用网

络）等隧道承载访问云资源池。

1

）专线业务特征分析

金融、党、政、军用户分支点多且分散，所有分支

点到中心节点进行汇聚。其中金融客户对专线安全

性要求较高、对时延要求最为严苛，需要精确到亚微

秒级别的网络时延。党、政、军客户则重点关注专线

可用性和安全性，要求提供硬管道承载业务。根据这

两类客户不同业务需求，需求带宽主要为

FE

、

GE

、

10GE

等，优选分组

OTN

方式承载。

2

）应用场景分析

某金融

/

政府机构基于省内专网建设跨地市政

企专线，有

1

个总部，

N

个分支机构，面向政企网络

扁平化带来的各分支机构到省会总部的跨地市专线

连接。针对金融专线业务，每个分支机构至总部的业

务均为

100Mbit/s

带宽，端口为

FE

接口。针对政府

专线业务，每个分支机构至总部的业务均为

1000

SD-WAN

是将

SDN

技术应用到广域网场景构

建而成的新一代广域网，充分利用

SDN/NFV

（网络

功能虚拟化）技术重构网络与服务，旨在帮助用户降

低广域网的开支，提高业务访问体验。与传统路由网

络去中心化分布式工作模式不同的是，

SD-WAN

有

一个控制核心，控制核心就是全网的大脑，它掌握全

网拓扑信息，控制网络节点数据转发、安全策略等

等。

SD-WAN

的好处是提供有规划的路径管理，避

免网络数据的无序流动，提供网络端到端的

QoS

（服

务质量）保证，控制核心通过开放的接口进行软件升

级、功能迭代、系统扩展等等，这与传统路由器、交

换机软、硬件一体化的设计思路完全不同。

SD-WAN

智能专线面向中小企业客户提供集上网、上云、智能

服务于一体的云网融合服务。客户可通过业务门户

按需进行业务的自主订购、自动开通、带宽随选、服

务随选。

SD-WAN

（

overlay

）方式在现有城域网基础

上新建智能随选节点，对用户侧

ONU

（光网络单元）

进行升级，并新建相关的业务门户、编排器、控制器

来进行实现。用户接入设备与智能随选节点之间建

立

VxLAN

隧道，用户流量在智能随选节点分流。该

Mbit/s

带宽，端口为

GE

接口。

3

）组网方案

采用分组

OTN

网络进行金融

/

政府机构专线

业务承载。在客户接入节点，采用

CPE

接入型分组

设备接入，通过光纤直连到就近分组

OTN

局端设

备，总部与各分支机构之间通过分组

OTN

设备和分

组

OTN

网络建立专线业务通道。金融、党政军行业

专线组网如图

1

所示。

4

）造价分析

针对金融、党政军客户，假设运营商本地分组

OTN

网络有足够的端口和带宽，仅考虑客户侧的

设备投资。该解决方案需要在总部机构以及

X

个

分支机构部署分组

OTN

设备，总部机构部署至少

2×OTU2+16×FE/GE+2×10GE

。分支机构部署

2×

33

表

2

技术

2020

年第

12

期

三种主流云专线承载技术对比分析

SPN/STN

分组

OTNPON

价格很低成本

分片数量有限，独立分片价格单

Bit

价格低，带宽越大，价

较高格越低

所有颗粒带宽

10Mbit/s~1Gbit/s10Mbit/s~1Gbit/s

不支持

E1/STM-1/E3/E4/

业务接口

PWE3

实现

E1/STM-1

不支持

E3/E4

，

STM-4/16

STM-4/16

法承载

10GE

以上业务

支持

E1/STM/FE/GE/

主要承载

50M~1GE

业务，无

10GE/100GE

等全业务承载

时延

10ms

，负载相关

带宽共享，安全性差，但是

SD-WAN

可通过使

时延高，抖动较大时延低，抖动小

安全性用

IPSec

或

TLS/DTLS

加密来保护传输中的

数据，确保数据安全

树形组网安全性低，保护倒换时间约

500ms

，

分片内独享带宽，硬管道

分片外带宽共享，软隔离

硬管道，独立带宽，高安全

可靠性

SD-WAN

整网冗余的机制最大限度保障了连

接的可靠性

丢包：拥塞时出现丢包

时延：数据转发，不可控，重载时延高

传统

PON

专线手工下发、分段配置，

SD-WAN

环网保护

倒换时间

＜50ms

多重保护机制

ASON

平均倒换时间约

20ms

质量

分片内

0

丢包，时延稳定

分片外数据转发，重载时延高

丢包：独享带宽，

0

丢包

时延：光层直达，时延最低

业务开通能够实现自动化开通，业务自动下发，开通和

维护灵活

对时延、刚性需求要求不高，但对价格敏感的

业务手工下发，分段配置，运业务自动下发，

CPE

即插即

维被动响应用，

SLA

可视可管，自动运维

应用行业

中小型企业，零售，制造业，医疗保健，餐馆和

金融服务，适用于为跨地市、异厂商网络区域

提供专线方案，实现企业上网、上云、互联等

电力、媒体、园区

党政军、金融、

OTT

、大型企

业、医疗、教育

OTU2+8×FE/GE

，预计总部节点造价约

20000

元，

单节点造价约

4000

元，总造价约

20000+4000X

元。

3.2SPN/STN

应用场景案例

1

）电力行业专线业务特征分析

分支接入机构多，且日常检测、控制接入点部署

较为偏远，光缆难以敷设，同时兼顾多速率、低时延

和刚性通道的要求，优选分组

SPN/STN

方式承载。

2

）场景需求分析

根据不同功能的需求可以得出电力行业的主要

需求是分为大带宽、低时延、大连接三大类。

3

）解决方案

图

1

金融、党政军行业专线组网示意图

在用户分支机构部署接入

U

设备，上行接入

34

2020

年第

12

期

诺，提供高品质、低时延的专线承载能力。

SPN/STN

网络，对于偏远区域可部署移动终端直

接通过

5G

无线信号接入。电力行业专线组网如图

2

所示。

4

）造价分析

单节点造价约

1480

元，总造价约

1480X

元。其

余接入段可直接利旧

5G

网络的

A

设备接入，无线

单独新建。

3.3PON

应用场景案例

1

）中小企业专线业务特征分析

满足中小企业高性价比的对时延、刚性需求要

求不高，但对价格敏感的互联网、商企宽带、及云业

务接入（时延不确定）

10Mbit/s~1Gbit/s

带宽的业务

需求。建议采用

PON

专线入云，主打性价比，结合政

企网关实现中小微企业一站式需求。

2

）场景需求分析

某中小企业在地市设置有

X

个分支机构，总部

设置在省会城市，机构相关应用部署于省中心云资

源池内，该机构分支需要访问云上应用（云接入带宽

不超过

1Gbit/s

）且能够正常访问互联网，对时延、刚

性需求、安全性要求不高，无自动化订购，自动化开

通需求，但对价格敏感。

3

）解决方案

该场景建议选择传统（

underlay

）

PON

专线入云

解决方案。中小企业云专线组网拓扑如图

3

所示。

图

2

电力行业专线组网示意图

基于

PON

可部署新型政企网关，

MSE

支持平

滑升级新协议（

VxLAN/SRv6/EVPN

等）。传统

（

underlay

）方案无需改造现有网络设备，可快速实现

基于

PON

接入的客户入云入网需求。该方案入云入

网流量在城域

MSE

分流，上网流量经城域网访问互

联网，入云流量通过

MPLSVPN

等隧道承载访问云

现有

SPN/STN

网络依托于

5G

建设在核心

层，汇聚、接入部署大容量设备，可以提供充足的带

宽对高带宽业务进行保障。

同时

SPN/STN

网络所具备的基于

FlexE

的切

片技术和

SRv6

技术，实现

SLA

（服务等级协议）承

图

3

中小企业云专线组网拓扑示意图

35

资源池。

2020

年第

12

期

PON

定位为高性价比专线，价格最低，主打企业廉

价访问互联网、上云等专线产品。

运营商可为政企客户提供菜单式选择，引导基

于菜单式组合来选择差异化专线产品，更加灵活地

满足不同客户不同维度的业务需求。以此实现专线

差异化定价，扩大政企专线用户规模，拉动运营商经

济效益增收，为运营商专线建设节资增效。

参考文献

1

2

马斌，蒋燕，郑晖

.

面向云网融合的政企专线网络转型技

术的创新探索［

J

］

.

电信技术，

2018

（

12

）：

73-76.

李胜，雷景智，屠小娟，等

.

政企专线业务承载及不同应用

场景下的组网方案分析［

J

］

.

江苏通信，

2019

（

3

）：

37-42.

4

）造价分析

该解决方案需要在

X

个分支机构部署新型政

企网关，支持

VxLAN

协议，具备至少

2×POS

（光）

+

2×GE/FE

（电）。根据目前主流政企网关产品类型，

建议部署普通型政企网关，配置

4×POS

（光）

+4×GE/

FE

（电），预计单节点造价约

300

元，总造价约为

300X

元。

4

通过以上分析，可以实现政企专线产品市场差

异化精准定位：同样是组网云专线，产品从高到低的

定位依次为分组

OTN>SPN/STN>PON

。

分组

OTN

定位为高品质专线，其价格最贵，主

打精品硬管道、最低时延、跨国跨省市及市内组网顶

级专线产品。

SPN/STN

定位为高性能专线，其价格

适中有吸引力，主打品质高，上云及组网专线产品。

李瑜（

1984

—），女，工程师，主要研究方向为

收稿日期：

2020-09-24

传输网络规划与设计。

（上接第

15

页）

息感知方面，情景感知与信息融合技术是无人机信

息感知的重点研究方向。在智能化方面，今后的无人

机更加重视飞行路径的自主规划、执行任务的自主

决策和无人机群的自主协作。

参考文献

1

2

3

4

国务院印发《新一代人工智能发展规划》［

J

］

.

中国信息化，

7

8

9

申超，武坤琳，宋怡然

.

无人机蜂群作战发展重点动态［

J

］

.

飞行导弹，

2016

（

11

）：

28-33.

中国航空工业集团公司

.

无人机系统发展白皮书（

2018

）

［

Z

］

.2018.

韩泉泉，席庆彪，刘慧霞，等

.

基于飞行安全的无人机控制

技术发展趋势研究［

J

］

.

现代电子技术，

2014

（

13

）：

22-25.

butedactuationandsensingonan

uninhabitedaerialvehicle

［

D

］

.DissertationofMasteral

h

：

NorthCarolinaStateUniversity

，

2003.

11

韩泉泉，刘洋，刘磊

.

小型无人机自主飞行控制技术的研

究［

J

］

.

计算机光盘软件与应用，

2014

（

6

）：

35-36.

2017

（

08

）：

12-13.

张涛，李清，张长水，等

.

智能无人自主系统的发展趋势

［

J

］

.

无人系统技术，

2018

，

1

（

1

）：

11-22.

陈宗基，魏金钟，王英勋，等

.

无人机自主控制等级及其系

统结构研究［

J

］

.

航空学报，

2011

（

6

）：

1075-1083.

12

王强

.UAV

集群自主协同决策控制关键技术研究［

D

］

.

西

安：西北工业大学，

2015.

nnedAerialSystems

［

R/OL

］

.//

CongressionalResearchServiceReports

，

2014.

［

2020-09-09

］

.https

：

///?view&did=697556.

13

魏星

.

基于粒子群算法的飞行控制律参数设计研究［

J

］

.

西安航空学院学报，

2017

，

35

（

1

）：

3-7.

5

6

陶于金，李沛峰

.

无人机系统发展与关键技术综述［

J

］

.

航

空制造技术，

2014

，

464

（

20

）：

34-39.

金伟，周震博

.2018

年无人机研发热点回眸［

J

］

.

科技导

报，

2019

，

37

（

1

）：

163-172.

王海涛（

1976

—），男，副教授，博士，计算机学会

高级会员，主要研究方向为无线自组网、大数据和人

工智能。

收稿日期：

2020-09-09

36