眾所周知(zhi)，現代體育競(jing)技運(yun)動(dong)，正在(zai)融入(ru)越(yue)來越(yue)多的科技元素。世(shi)界矚目的奧(ao)運(yun)會賽場，不僅是(shi)高水平運(yun)動(dong)員的競(jing)技場，也是(shi)酷炫黑科技的展示(shi)舞臺。尤其是(shi)信(xin)息通信(xin)技術，歷經數十年(nian)的高速發展，已經進(jin)入(ru)了賽場的每一個角落(luo)，是(shi)賽事能否成功舉(ju)辦的關鍵要素。
2月4日(ri)，舉(ju)世矚目的北京冬(dong)奧會(hui)就(jiu)將拉開大幕。
本次冬(dong)奧會(hui)，是繼2008年之后，中(zhong)國再一次承辦這(zhe)種世界(jie)最(zui)頂級體育盛會(hui)。這(zhe)兩年全球(qiu)疫(yi)(yi)情肆虐，抗疫(yi)(yi)形勢波折多變(bian)。北京冬(dong)奧能(neng)夠如(ru)期舉辦，意(yi)義極為重大(da)，將(jiang)有力提振世界(jie)各國的(de)抗疫(yi)(yi)決心(xin)和信心(xin)，幫助早日迎來(lai)最(zui)終勝利(li)的(de)曙光(guang)。
北京冬奧場館(guan)
為了確保本(ben)次冬奧會(hui)(hui)的順利舉辦(ban)，主辦(ban)方對相關籌(chou)備(bei)工作進(jin)行了精(jing)心的計劃和準備(bei)。如今(jin)，歷時六年多(duo)的籌(chou)辦(ban)工作已(yi)經進(jin)入沖刺階段。即將呈現給世界人民的，究竟是一個(ge)怎樣的冰雪盛會(hui)(hui)？
頂級賽事，網絡迎考驗
眾所周知(zhi)，現代體育競技(ji)(ji)運(yun)動，正(zheng)在融(rong)入越來(lai)越多的(de)科(ke)技(ji)(ji)元素。世界矚目的(de)奧運(yun)會(hui)賽(sai)場，不僅是高水平運(yun)動員的(de)競技(ji)(ji)場，也是酷炫黑(hei)科(ke)技(ji)(ji)的(de)展示舞(wu)臺。
尤(you)其是信(xin)息(xi)通信(xin)技術，歷(li)經數十年(nian)的高速發(fa)展，已經進入了賽場的每一個角落，是賽事能否成功舉辦的關鍵要素(su)。
本次北京冬奧會，正值全球數字革命的轉折階段，提出了“綠色辦奧”、“共享辦奧”、“開放辦奧”、“廉潔辦奧”的全新發展理念，核心目標是打造一個融合了安全奧運（Safety）、數字奧運（Multimedia）、智能奧運（AI）、綠色奧運（Reduction）、科技奧運（Technology）的“SMART 智慧冬奧”。
S.M.A.R.T 智慧冬奧
大家可以看出來，“SMART ”目標的背后，是5G、云計算、大數據、VR/AR、人工智能等前沿信息技術的大(da)量運(yun)用，也是對相關能力的實戰化考驗(yan)。
以比賽轉播為例。為了幫助全球觀眾(zhong)更好地欣賞現場(chang)賽事，本(ben)次冬奧(ao)會將全面采(cai)用8K超高清直(zhi)播，并引入(ru)“自(zi)由視(shi)角(jiao)”、“子(zi)彈時(shi)間”等視(shi)頻技術。
借助“自由視(shi)角(jiao)”技術，觀眾通過(guo)電視(shi)、手(shou)機或VR設備觀看比(bi)(bi)賽時(shi)(shi)(shi)，可(ke)以(yi)自己當“導(dao)播”，隨時(shi)(shi)(shi)改變觀賽視(shi)角(jiao)，全(quan)方位地欣賞比(bi)(bi)賽運動(dong)員的(de)出(chu)色表現。借助“子彈時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)”技術，觀眾還(huan)可(ke)以(yi)在比(bi)(bi)賽過(guo)程中“凝固時(shi)(shi)(shi)空”，感受精彩瞬間(jian)(jian)。
這種交互式、沉浸式的(de)觀看體(ti)驗，不僅(jin)對(dui)現場拍攝技術提出了(le)很高(gao)的(de)要求，更給視(shi)頻信號的(de)處理和(he)傳輸帶來了(le)嚴峻挑戰。
北京冬(dong)奧會(hui)的(de)通(tong)(tong)信網絡(luo)，不僅在速(su)率、帶寬和時(shi)延(yan)等(deng)性能指標上必須滿足苛刻要(yao)求(qiu)，在安全性、可靠性上也(ye)要(yao)做到滴水不漏(lou)。除此之外(wai)，基(ji)于“雙碳(tan)”的(de)國家戰略，通(tong)(tong)信網絡(luo)也(ye)必須符合低(di)能耗的(de)綠色環保要(yao)求(qiu)。
極簡架構，一網承多業
北京冬奧會數(shu)據通信網(wang)，由中國聯通和華為公司共同建(jian)設，承(cheng)擔了(le)整(zheng)個(ge)賽事的通信連(lian)接重任。我(wo)們(men)來(lai)仔細看一(yi)下，這張網(wang)絡是否做(zuo)到了(le)前(qian)面我(wo)們(men)所說的“SMART”。
首先我們看一下(xia)整(zheng)個網絡的(de)架構設計。
冬(dong)奧會數據網的網絡架構(gou)
從宏觀(guan)上看，這張網(wang)絡采用(yong)了(le)標(biao)準的葉脊網(wang)絡架構。通過兩個(ge)MCF脊交換(huan)機節(jie)點(dian)，與20多個(ge)場(chang)館直接連接，并連通至互聯網(wang)區、業務管理區、媒體MPC等。對于媒體大巴等移(yi)動場(chang)景，則采用(yong)5G進行連接。
相(xiang)比以往采(cai)用(yong)(yong)不(bu)同(tong)網(wang)絡(luo)承載(zai)不(bu)同(tong)業務(wu)的(de)方式，這(zhe)次僅用(yong)(yong)了(le)一張網(wang)絡(luo)，就實現了(le)對媒體(ti)轉播、賽事報(bao)道、工作人員通信(xin)保障等多項業務(wu)的(de)統一承載(zai)。這(zhe)就是“一網(wang)承多業”。
“一網(wang)承多業”的背(bei)后，離(li)不開一項關鍵(jian)技術的支(zhi)撐，那(nei)就現在備受關注(zhu)的“IPv6+”。
“IPv6+”是(shi)IPv6下一代互聯網的升級，是(shi)面向5G和云時代的IP網絡創新(xin)體(ti)系(xi)。
它在IPv6的基礎上，進(jin)行了技術體系的完善和創新(xin)，擁有更強的網絡(luo)能(neng)力，能(neng)夠(gou)提供更完美的用戶(hu)體驗。
本次冬奧會的(de)數(shu)據(ju)通(tong)信網(wang)，是(shi)中國信通(tong)院認證(zheng)的(de)第一張“IPv6+”網(wang)絡，也(ye)是(shi)“IPv6+”專網(wang)首次應用于奧運會。我們具體分析一下(xia)，這(zhe)張網(wang)絡究竟(jing)是(shi)如何賦能SMART奧運的(de)。
“IPv6+”擁有遠超IPv4的(de)海量(liang)(liang)地址數(shu)量(liang)(liang)，不再需要“私網(wang)”，避免了(le)地址轉(zhuan)換。它(ta)與葉(xie)脊架(jia)構相(xiang)結合(he)，實(shi)現了(le)網(wang)絡(luo)的(de)扁(bian)平(ping)化，大(da)幅減少了(le)網(wang)絡(luo)節(jie)點(dian)(dian)，實(shi)現了(le)任意Leaf（葉(xie)節(jie)點(dian)(dian)）的(de)兩跳(tiao)直達。
網絡節點的(de)減少(shao)，意味(wei)著(zhu)(zhu)設備(bei)、機房和光纖的(de)減少(shao)，也(ye)意味(wei)著(zhu)(zhu)電能耗的(de)下降(jiang)，降(jiang)低碳排放，踐行了“綠(lv)色(se)冬奧”的(de)理念。
葉脊架(jia)構，在網絡的(de)(de)可靠性上，也有(you)明(ming)顯的(de)(de)優勢。它實現(xian)了雙(shuang)節點保護，任意Leaf之(zhi)間有(you)多(duo)條不重(zhong)疊的(de)(de)路徑可達，容災能力(li)極(ji)強。
應用感知，切片保體驗
一張網絡承載多項業(ye)務，最重要的(de)，是要保(bao)證(zheng)不同優(you)先(xian)級業(ye)務的(de)服務質量。
在奧運現場(chang)，有(you)不同的網絡(luo)(luo)用(yong)戶角色，也(ye)有(you)不同的網絡(luo)(luo)應(ying)用(yong)場(chang)景。
就像前文(wen)所說(shuo)，視(shi)頻拍攝、媒體報道、工(gong)作協調(diao)、安保調(diao)度等(deng)，都需要占(zhan)用通信(xin)網絡(luo)。這些通信(xin)需求(qiu)對網絡(luo)服務的QoS（服務質量）要求(qiu)是不(bu)一樣的。
這也(ye)就意味著，雖然這些業務都承(cheng)載在同一個網絡上，但(dan)是網絡要能夠提供套(tao)餐式的差異化服務。
像超(chao)高清視(shi)頻(pin)轉播業務(wu)，VR/AR全景直播，就屬于需(xu)要(yao)重點保障的(de)高優(you)先級業務(wu)。它本(ben)身的(de)數據量就很大，對網絡帶寬要(yao)求極高。想要(yao)實現(xian)觀眾的(de)沉浸式(shi)互動(dong)體(ti)驗，對傳輸時延要(yao)求也(ye)很高。
傳統的IPv4和MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多(duo)協議標簽交換）技術，并不能很好地滿(man)足需求。
IPv6的(de)數據(ju)報(bao)文結構升級，相比IPv4，報(bao)文內(nei)容變得更加豐(feng)富，可以記錄更多的(de)信息。
IPv6報頭格式
它就(jiu)好像在快速包(bao)裹上貼了準(zhun)確(que)、完整的(de)標簽，幫助網絡(luo)精準(zhun)識(shi)別數據(ju)報文(wen)的(de)內容屬性(xing)。這樣一來，網絡(luo)就(jiu)可以(yi)根據(ju)數據(ju)報文(wen)屬性(xing)的(de)不(bu)同，提供不(bu)同的(de)QoS，實現(xian)差(cha)異化的(de)服(fu)務。
對數據報文(wen)內(nei)容(rong)的精準識別，也可(ke)以(yi)幫助電信運(yun)營商掌握整個網絡中(zhong)數據業務的流(liu)動趨勢，更高效地進行(xing)(xing)資源(yuan)協調(diao)，適時進行(xing)(xing)網絡擴容(rong)。
北(bei)京冬奧會(hui)數據通信網還(huan)采用了靈(ling)活以太網（FlexE）技術(shu)。這是(shi)一種基(ji)于高速以太接口(kou)實現(xian)SDH通道化功(gong)能的硬管道、硬隔(ge)離技術(shu)，可以提供確定時延、滿足大(da)帶寬(kuan)業(ye)務傳輸需求。
SRv6，意圖驅網絡
冬奧會(hui)的骨干網絡(luo)采用了先進的SRv6技(ji)術。這(zhe)是(shi)基(ji)于IPv6的分段路(lu)由(you)（Segment Routing）技(ji)術。
SRv6具有(you)前所未有(you)的高效路徑選擇(ze)能(neng)力。在傳輸(shu)數據報文(wen)的過程中，上層管理(li)中心提前規劃(hua)并下發了從起點(dian)到終點(dian)的最(zui)佳路徑，非常便于(yu)路徑控制與流量調(diao)優。
SRv6無(wu)需MPLS，頭尾支(zhi)持SRv6，中間只(zhi)需支(zhi)持IPv6，云數(shu)據中心開雙棧(zhan)便(bian)可無(wu)縫(feng)云網融合(he)，云隨選(xuan)網，實現數(shu)據的(de)一跳入(ru)云，大幅提(ti)升網絡傳輸效率(lv)。
本(ben)次奧運，是第一次實現“云(yun)上(shang)奧運”。也就是說，線下沒有專門建設奧運會獨有的(de)數據中心或機房。奧運會所有的(de)IT業務服務，全部(bu)(bu)部(bu)(bu)署在云(yun)端(duan)。
借助SRv6，將(jiang)奧運(yun)賽(sai)場(chang)的海量接入(ru)終端(duan)應用延(yan)(yan)伸到云端(duan)，實現(xian)視(shi)頻轉播等業(ye)務(wu)的快(kuai)速聯接上云和(he)業(ye)務(wu)質量保(bao)障(zhang)，可以確(que)保(bao)業(ye)務(wu)不(bu)(bu)繞路、不(bu)(bu)斷網、不(bu)(bu)丟包、不(bu)(bu)延(yan)(yan)誤，進一步提升(sheng)了現(xian)場(chang)用戶的網絡體驗。
SRv6與SDN技術相結合，實現(xian)了網絡的開放(fang)可編程，便于業務鏈的智能編排(pai)。未來隨著(zhu)APP支持SRv6，網絡可以真正(zheng)實現(xian)意圖驅動(dong)。
智能運維，AI助安全
北京冬奧會(hui)作(zuo)為世界頂(ding)級體(ti)育(yu)盛會(hui)，容不(bu)得任何差錯。冬奧會(hui)數(shu)據通(tong)信(xin)網，在安全(quan)性和可靠(kao)(kao)性方面的要求遠(yuan)遠(yuan)高于(yu)普通(tong)網絡。而IPv6+，為網絡的安全(quan)可靠(kao)(kao)奠定了(le)堅實的基礎。
“IPv6+”通過網絡層協議實現內(nei)生(sheng)安全，天生(sheng)具備免疫(yi)能力。
在“IPv6+”網(wang)(wang)絡中，節點采用公網(wang)(wang)地(di)址(zhi)取代私網(wang)(wang)地(di)址(zhi)，惡(e)意報(bao)文更(geng)容易被(bei)追蹤，增(zeng)強了(le)網(wang)(wang)絡的(de)安全(quan)(quan)可信(xin)。數據報(bao)文結構(gou)改造(zao)升級之后(hou)，也大幅(fu)增(zeng)加(jia)了(le)攻擊者進行偽造(zao)和竊聽的(de)難度，強化了(le)數據報(bao)文的(de)安全(quan)(quan)性(xing)和私密性(xing)。
“IPv6+”零信任(ren)對所有訪問進行(xing)認(ren)證和鑒權，并只提供最小訪問權限(xian)。基于(yu)云網安一體架構協同威脅處置(zhi)，實現從小時級(ji)(ji)到分鐘(zhong)級(ji)(ji)的威脅遏(e)制。
網絡安全性(xing)增(zeng)強，并沒有增(zeng)加網絡運維的工作量和(he)難度(du)。
北京冬奧會現場數據網絡，不再使(shi)用LDP/RSVP-TE協議，也不需要MPLS標(biao)簽，簡化(hua)(hua)了協議，管理簡單。通過與EVPN的結合(he)，SRv6可(ke)以使(shi)得(de)IP承載網簡化(hua)(hua)歸一。
結合人工(gong)智能(neng)、隨流檢(jian)測、知(zhi)識圖譜等關(guan)鍵技術，對網(wang)絡進行智能(neng)運維，智能(neng)預(yu)測網(wang)絡故障，實現自(zi)動(dong)、自(zi)愈、自(zi)優、自(zi)治(zhi)的自(zi)動(dong)駕駛網(wang)絡，將(jiang)故障恢復時間從小時級縮短到(dao)分鐘級。
結語
毫無疑問，面向未來的(de)“IPv6+”技術，深刻地詮釋了(le)前沿通(tong)信科技對奧運夢想的(de)助力與支撐。基(ji)(ji)于“IPv6+”構(gou)筑的(de)數據通(tong)信網絡，將為北(bei)京(jing)奧運會的(de)成功舉辦構(gou)建堅實的(de)基(ji)(ji)礎。
北京冬奧會的主題口號，是“一起向未來（Together for a Shared Future）”。
IPv6是目前全球(qiu)公認(ren)的(de)，唯一可以規模(mo)商用部署的(de)互聯(lian)網升(sheng)級演進方案，是下一代互聯(lian)網發展的(de)起點和不可逾越的(de)階段。它(ta)就是通信(xin)技術(shu)的(de)未來。
基于(yu)IPv6進(jin)一步演進(jin)的(de)“IPv6+”，不僅(jin)是互(hu)聯網升級的(de)必然趨(qu)勢，更是助(zhu)力(li)互(hu)聯網與實(shi)體(ti)經濟深度融合、支撐數字經濟高質(zhi)量發展的(de)“基石(shi)”和“底座”。
“IPv6+”全面亮相北(bei)京奧運，將是它承載千(qian)億聯接(jie)、實現萬物智聯的(de)第一步。讓我(wo)們(men)盡(jin)情(qing)期(qi)待“IPv6+”更(geng)精彩的(de)未來！
