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未来网络试验设施项目(CENI)

未来网络试验设施项目(China Environment for Network Innovations,简称 CENI)是bet官网365入口国在通信与信息领域第一项国家重大科技基础设施建设项目,也是国家在江苏省投资建设的第一个国家重大科技基础设施项目。CENI 项目将建设一个先进、开放、易使用、可持续发展的大规模通用未来网络试验设施,构建世界首个以链路层虚拟化为基础的深度虚拟网络,为架构灵活调整、资源弹性伸缩、流量全局调度、能力全面开放、运维智能高效的新一代信息基础设施建设提供基础理论和关键技术验证平台,满足 5G、虚拟现实等新业务新应用的试验需求。探索适合bet官网365入口国未来网络发展的技术路线和发展道路,促进产业创新与发展,提升国家网络空间安全保障机制与手段,使bet官网365入口国在网络空间国际竞争中掌握主动权。

  • 国家重大科技基础设施 CENI

核心成果

一、SCN 架构

基于核心团队多年的深厚积淀,未来网络在全球率先提出服务定制网络(Service Customized Network,简称 SCN)体系架构,SCN 和网络测调示范系统分为三部分:服务定制网络数据平面、服务定制网络控制平面和智能决策平面。

CENI宣传手册_V3_Final

 

网络数据平面:支撑完整的 SCN 协议,通过将网络地址与身份标识分离,支撑网络内容缓存、网络主机移动以及无缝迁移,并加强了网络内容安全认证。

网络控制平面:支撑 SCN 网络南北向接口 API,将网络中的计算、存储和网络资源抽象,为上层决策平面提供统一、友好的视图。

智能决策平面:支撑虚拟网络拓扑信息的收集和处理,支撑虚拟链路性能测量,通过收集路由设备的反馈信息、网络测量信息等,自动生成服务处理和转发规则,并实现服务处理和转发规则的计算,以及在路由设备上的部署。

二、CNOS 系统

2019 年 5 月第三届未来网络发展大会上,刘韵洁院士发布 CENI 项目使用的全球首个大网级网络操作系统,中国网络操作系统(China Network Operating System简称 CNOS),该系统向下可兼容各品牌厂商设备,向上能为工业互联网、能源互联网等业务场景提供差异化的网络服务能力,具有全场景、全兼容、高性能的特性和“承上启下”的重要作用。

CNOS 系统相比于传统网络操作系统新增三大功能:

实时状态感知:CNOS 系统可以对全局网络信息进行实时数据采集,包含实时节点、链路、流量以及故障告警等信息。

业务按需服务:CNOS系统可以按需提供租户级虚拟网络,各虚拟网络之间并行工作、互不干扰。

资源智能控制:CNOS 系统可实现全局网络资源的智能优化与分析。做到故障快速自收敛、网络资源自动重分配,以及网络的自学习与自优化。

三、白盒交换机

白盒交换机基于 P4 协议无关数据面,可实现高性能数据交换,支撑虚拟防火墙、WAF、DDoS 防护等虚拟按需功能;基于 SONiC 的通用控制面,兼容交换机、网关设备,具有安全功能配置能力的新南向协议;支撑流量调度,实现安全功能集群化部署、安全功能动态扩容等。

利用云原生技术:打造基于微服务化的App架构,融合 ICT 服务;

抽象网络资源模型:开放和规范标准 API 接口,构建 Naas 能力;

增强型一虚多技术:实现软硬件资源按需切片和安全隔离;

网元级多虚一技术:实现网络高可用、柔性伸缩和容灾备份;

可编程遥测技术:提升网络透明化、智能化、可管可控。

四、可编程虚拟路由器

可编程虚拟路由器是CENI网络的重要组成部分,以其为核心搭建的实验平台具备开放性、虚拟化、可编程等优势,协助网络研究人员完成在未来网络技术创新过程中的实验验证,以及模拟现有网络的问题并验证其解决方案。

支撑多虚拟路由器实例共享设备资源,保证功能、性能与安全隔离,实现高效资源共享复用;提供丰富的编程接口 API 与强大的功能应用构建库,同时支撑新技术新应用的快速开发部署;自主研发的软硬件体系结构,设计实现了防火墙、入侵检测、上网行为管理等多种应用单元模块,实现网络功能服务化及按需动态加载;创新性提出了协议无关高效数据包处理算法、数据与任务结合的高效并行化加速方法等国际领先技术。

优势资源

一、传输资源

基础资源:

纤芯资源:基于全国高速公路全长 3.4 万公里光纤,未来可以沿着高速公路进一步延伸;

传输系统:支撑 80*100G 的全网 ROADM 的系统,未来可升级到 80*400G 能力。

覆盖能力:覆盖全国所有省会城市和计划单列市,传输业务节点到达 180 个城市。

网络保障:智能化、零接触运维的规划建设;专用外部 DCN 网络管理通道;来自运营商的专业运维团队。

二、科研资源

江苏省未来网络创新研究院:CENI 项目的法人单位。作为国内第一家专业从事未来网络核心技术研发的机构,研究院以建设国内领先、国际先进的通信与网络创新基地及产业高地为目标,致力于成为引领bet官网365入口国未来网络发展方向的网络龙头、率先实现通信与网络关键技术突破的科研领头。

网络通信与安全紫金山实验室:CENI 项目的支撑单位。实验室由江苏省在南京投入 100亿元建成,作为国家的重大科技创新平台,以引领全球信息科技发展方向、解决行业重大科技问题为使命,满足国家重大需求,突破命门核心技术、建设国际一流平台、开展重大示范应用、形成世界研发高地。

网络建设运营

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一、骨干网建设

CENI 网络全长 3.4 万公里的光纤,其中骨干网络建设布局 40 个城市,包含 5 个超级核心、8 个一级核心、27 个二级核心,满足 80×100Gb/s 的传输容量;超级核心和一级核心节点满足25.6Tb/s 的交叉能力,二级核心节点满足12.8Tb/s 交叉能力。

二、区域网建设

企业在 CENI 骨干网建设的基础上,还将进一步拓展区域网建设。CENI 网络沿线覆盖 180个城市,其中骨干网所需资源主要来源于国家重大科技基础设施投入的资源,而区域网建设所需投资来源于企业与地方政府和社会资本的联合建设、联合投资。

科研网服务

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一、面向科研的公益服务和有偿服务

为国内从事未来网络关键技术研究的科研单位及科研人员提供试验平台,服务对象包括科研机构、高等院校、互联网企业、通信及网络硬件制造企业等。

基础资源服务:提供 CENI 网络资源和基本的数据采集、存储、计算等;

配套资源服务:按照客户需求制定接入方案、搭建网络环境及所需配套服务;

测试验证服务:提供定制化软硬件测试环境并形成测试报告和风险评估建议等;

商业运营服务:提供网络建设咨询、运维托管服务等。

二、面向教育的科普服务

面向公众组织开展科普教育活动,承担青少年和社会公众科普等社会责任。通过不断加强科普能力建设,丰富科普内容,创新科普活动方式,打造未来网络技术国家科普示范基地,带动和推进社会科普事业的发展,更好地发挥国家重大科技基础设施在科普、宣传、教育等方面的积极作用。

 

应用场景

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2019 年第三届未来网络发展大会上,1300 多公里外的富士康园区 8K 视频,通过 CENI网络+5G 长距离实时回传至现场,这是全球首次基于 5G+8K 的长距离、大带宽、高质量超高清视频直播演示,验证了新型网络架构的先进性。

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2019 年,未来网络与某国际通信设备制造商联合构建确定性平面 DIP 测试。通过反复多次干扰测试并对双链路测试进行对比,确认预研设备指标达到预期,且 DIP 转发在端到端时延抖动严格限制在 30μs 以内,有效验证 CENI 科研试验网为严格时延敏感业务提供了三层网络层,该项目将在北京、深圳、南京三地部署长距网络测试全息影像和智能机械臂。

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