承载网络技术发展及要求分析

未来承载网络技术呈现四大发展趋势，同时也对测试测量技术和仪器仪表提出了更高的要求。

1.超大带宽

未来，随着 5G/6G 技术以及新型数据中心业务的发展，网络流量将保持每年 25%的增长速度，网络带宽实现 3 年翻番、10 年超10 倍增长。海量数据传输对带宽的需求目前已经达到 100Gbps 级，不远的将来可达到Tbps 级。因此宽带接入、数据中心、光通信传输都需要支持超高速的承载，以满足未来应用对超大带宽的需求。与此同时，网络承载设备的端口密度及单端口容量继续不断提升，单端口容量从 100GE 到 400GE 乃至 800GE 成为必选需求。这也对高密度、高性能条件下的 400GE/800GE 测试提出了新的需求，仪器仪表需要支持构建搭建上百个高速测试端口的测试床，并具备验证系统长期稳定性、综合性能以及各类可靠性能力。

2.IPv6+

中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》中明确提出了未来十年我国基于 IPv6 的下一代互联网发展的总体目标、路线图、时间表和重要任务。IPv6+是面向5G 和云时代的智能IP网络，可以满足 5G 承载和算网融合灵活组网、业务快速开通、简化网络运维、优化用户体验按需服务、差异化保障等承载需求。伴随着IPv6+的推进，承载网络测试仪器仪表需要支持包括 SRv6/G-SRv6、网络切片、随流检测、新型组播和应用 感 知 网 络 等 协 议 在 内 的 新 协 议 特 性 、 网 络 场景仿真、流量仿真、L3VPNv4/v6&EVPN Over SRv6/G-SRv6 等各类业务仿真及TI-LFA 等可靠性验证。同时，由于 SDN 技术的应用及网络智能化的发展，承载网络测试技术仍要进一步支持网络控制节点的仿真，并朝着面向应用场景、算法编排、业务感知的方向演进，以满足未来更多现网规划、网络运维、业务编排等新兴场景的测试需求。

3.确定性

为克服传统 IP 网络“尽力而为”的局限性，面对工业互联网、能源、生产制造、车联网等对网络低时延、可靠性和稳定性要求极高的垂直行业业务的发展需求，确定性网络被越来越多的提出和研究。而 TSN（时间敏感网络）是一组基于以太网的新一代网络标准，具备精准的流量调度能力，可以保证多种业务流量共同高质量传输，兼具技术及成本优势，被视为在音视频传输、工业、移动承载、车联网等多个业务场景成为下一代承载的重要技术。

TSN 技术的测试重点包括协议一致性测试和端到端网络质量确定性测试。协议一致性主要包括 IEEE802.1Qbv 时间分片调度、IEEE802.1Qbu 报文抢占、IEEE802.1Qci 流量过滤与监管、IEEE802.1Qcc 流预约协议增强和性能改进、IEEE802.1CB 冗余数据传输、IEEE802.1Qav CBS 整形等。端到端网络质量确定性测试主要包括丢包确定性、时延确定性、时间确定性及时序确定性。

4.超融合

在新型数据中心网络中，数据中心内部通用计算、存储和高性能计算资源，服务器间的所有数据交互都要通过网络转发。当前数据中心的计算和存储技术都在发生重大变革，驱动数据中心网络从原来的 IP、InfiniBand、FiberChannel 三网并存、独立部署向全 IP 化演进，传统的以太网已无法满足高性能计算和存储业务的需求。构建新型以太无损网络，使通用计算、存储、智算三大类业务均能融合部署，实现全生命周期管理和智能运维，正在逐步成为现实。

以太无损网络测试技术区别于传统以太网的测试技术，对仪器仪表提出了三方面的需求：一是通用性仿真要求。仪器仪表要能够对RoCEv2 相关协议、FPC/ECN 等功能、DCQCN 流控等算法进行标准的、全面的仿真；具备常见RDMA存储、计算类应用的仿真能力；支持基于自定义任务（JOB）的应用仿真能力，能对集合通信场景各类应用和参数组合进行网络流量模型的仿真。二是高性能要求。仪器仪表需要具备 10K 级大会话、T 比特高吞吐流量发生能力；多种业务、大数量、多流向的混合流量构造能力；毫秒级高性能的流控处理速度和统计能力；微秒级微突发流量收发能力等特点。三是稳定、精确的测试控制要求。越来越高的网络性能测试需要仪器仪表要能够实现更加精确的测试执行和管理，保证测试的可重复性和稳定性。