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陆 平 等 企 业 视 界 DOI:10.3969/j.issn.1009-6868.2016.02.014 网 络 出 版 地 址 :http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1228.tn.20160301.1646.004.html Development Trend of Integration Business Technology in the M-ICT Era 陆 平 /LU Ping 董 振 江 /DONG Zhenjiang 杨 勇 /YANG Yong ( 中 兴 通 讯 股 份 有 限 公 司, 深 圳 518052) (ZTE Corporation, Shenzhen 518052, China) 中 图 分 类 号 :TN393 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1009-6868 (2016) 01-0061-006 摘 要 : 提 出 了 M-ICT 时 代 融 合 业 务 技 术 的 发 展 趋 势 :(1) 虚 拟 数 据 中 心 已 经 成 为 下 一 代 IT 基 础 设 施 的 通 用 解 决 方 案, 其 通 用 功 能 架 构 包 括 计 算 存 储 网 络 和 安 全 等 核 心 子 系 统, 技 术 方 案 尚 在 不 断 完 善 之 中 ; (2) 容 器 已 大 规 模 应 用 于 互 联 网, 传 统 的 电 信 域 急 需 应 对 这 种 挑 战, 容 器 技 术 也 使 得 平 台 即 服 务 PaaS 产 品 拓 宽 了 发 展 空 间 ;(3) 基 于 NFV 架 构 的 云 化 是 大 势 所 趋, 以 用 户 体 验 为 驱 动, 基 于 融 合 CDN 和 智 能 数 据 分 析, 提 供 智 能 视 频 服 务 是 竞 争 力 提 升 的 关 键 ;(4) 增 强 现 实 技 术 的 多 媒 体 视 频 应 用 必 将 极 大 地 改 进 用 户 体 验, 人 工 智 能 技 术 在 近 几 年 将 会 产 生 更 多 的 应 用 形 态, 进 一 步 重 塑 和 重 建 各 行 各 业 关 键 词 : 云 数 据 中 心 ; 存 储 ; 安 全 ; 容 器 ; 平 台 即 服 务 ; 互 联 网 电 视 ; 人 工 智 能 1 云 数 据 中 心 统 的 互 联 网 数 据 中 心 (IDC) 与 传 云 计 算 技 术 的 结 合 已 经 成 为 业 [1-2] 界 关 于 未 来 基 础 网 络 的 共 识 西 班 牙 电 信 提 出 的 统 一 的 信 息 技 术 网 [3] 络 基 础 设 施 架 构 (UNICA) 架 构, 该 架 构 基 于 云 基 础 设 施, 深 度 融 合, 对 外 提 供 标 准 的 虚 拟 数 据 中 心 (VDC) 服 务, 并 通 过 VDC 的 分 级 建 设, 提 供 就 近 接 入 和 全 网 服 务 从 VDC 建 设 的 实 施 效 果 上 看, 我 们 需 要 重 点 考 虑 4 个 特 性 (1) 可 靠 高 效 : 海 量 数 据 能 够 催 生 高 性 能 计 算 海 量 存 储 及 资 源 动 态 调 度, 以 及 高 效 便 捷 的 应 用 生 命 的 周 期 管 理 ; (2) 跨 域 弹 性 : 与 客 户 业 务 发 展 同 步 需 要 深 度 解 耦, 硬 制, 云 间 数 据 共 享 自 动 部 署 灵 活 迁 移 按 需 扩 展, 并 支 持 数 据 中 心 快 速 扩 容 ; (3) 安 全 可 信 : 从 基 础 设 施 运 行 环 境 到 数 据 的 端 到 端 的 安 全 性, 智 能 地 服 务 感 知 ; 收 稿 时 间 :2016-02-05 网 络 出 版 时 间 :2016-03-01 基 金 项 目 : 国 家 科 技 重 大 专 项 (2013ZX03002004) Abstract: In this paper, we discuss the development trend of integration business technology in the M-ICT era: (1) Virtual data center has become the next-generation IT solution to common infrastructure, which includes software-defined computation, software-defined storage, software-defined network and software-defined security and is becoming more and more mature; (2) containers have been widely applied in Internet applications, and it is very necessary to deal with this challenge in the traditional telecommunication domain, and the container technology also makes Platform as a Service (PaaS) vigorous again; (3) network function virtualization (NFV) is the trend for network development, and intelligent data analysis based on convergent content delivery network (CDN) is the key to enhance the competitiveness of video products as well as driven by user experience; (4) augmented reality-based multimedia video application will greatly improve reality of user experience, while application of artificial intelligence technology can produce more forms of applications, further remodeling and reconstruction of all walks of life. Key words: virtual datacenter; software-defined storage; software-defined security; container; PaaS; Internet TV; artificial intelligence (4) 开 放 共 赢 : 在 水 平 方 向 上, 支 持 异 构 的 基 础 设 施 ; 在 垂 直 方 向 上, 提 供 不 同 类 型 的 服 务 模 式, 同 时 还 能 对 上 层 应 用, 提 供 多 领 域 业 务 的 支 持 能 力 基 于 以 上 要 求, 我 们 结 合 中 兴 通 讯 在 VDC 建 设 上 的 丰 富 经 验, 提 出 了 云 数 据 中 心 VDC 的 相 关 功 能 架 构, 如 图 1 所 示 其 中, 网 路 计 算 存 储 和 安 全 [4-6] 4 个 子 系 统 是 整 个 数 据 中 心 的 核 心, 通 过 资 源 管 理 系 统 进 行 统 一 的 调 度 管 理 网 络 (SDN) 和 虚 拟 化 技 术 基 于 内 核 的 虚 拟 机 (KVM)/XEN/VMWare 等 已 经 可 以 较 好 地 支 持 网 络 和 计 算 等 系 统 的 实 现, 而 由 于 存 储 的 多 样 性 需 求 和 安 全 的 复 杂 性, 存 储 和 安 全 也 成 为 了 2016 年 4 月 第 22 卷 第 2 期 Apr. 2016 Vol.22 No.2 61 中 兴 通 讯 技 术 D:\MAG\2016-04-127/VOL22\See1.VFT 6PPS/P1

企 业 视 界 陆 平 等 数 据 中 心 专 业 服 务 商 业 咨 询 安 全 规 划 设 计 安 全 集 成 设 施 评 估 优 化 安 全 项 目 管 理 目 前 云 数 据 中 心 的 关 键 问 题 1.1 存 储 2012 年,VMware 在 其 VMworld 大 会 上 首 次 提 出 数 据 中 心 (SDDC) 的 概 念 经 过 了 几 年 的 发 展, 存 储 的 概 念 和 产 品 形 态 逐 渐 明 朗, 相 关 的 产 品 开 始 呈 现 并 被 慢 慢 接 受 存 储 的 核 心 是 提 供 自 助 的 服 务 接 口, 用 于 分 配 和 管 理 虚 拟 存 储 空 间 目 前, 存 储 处 于 应 用 的 初 级 阶 段, 预 计 到 2020 年 在 企 业 市 场 的 份 额 将 超 过 50% 存 储 分 为 控 制 平 面 ( 如 图 2 所 示 ) 和 数 据 平 面, 在 整 个 存 储 架 构 中, 控 制 平 面 的 难 度 价 值 也 最 大 各 厂 商 也 采 取 了 不 同 的 存 储 构 建 方 式 我 们 认 为 一 个 理 想 的 控 制 平 面 应 该 具 备 如 下 特 征 : (1) 支 持 Openstack Cinder Manila 接 口, 构 建 开 放 生 态 链 ; (2) 北 向 提 供 开 放 应 用 程 序 编 程 接 口 (API), 完 善 生 态 链 ; (3) 业 务 驱 动 存 储 服 务, 智 能 管 控 存 储 资 源 ; 各 类 基 础 云 服 务 服 务 层 虚 拟 化 层 物 理 层 (4) 基 于 策 略 精 细 化 调 配 存 储 资 源, 业 务 支 撑 更 灵 活 ; 管 理 控 制 逻 辑 IT 基 础 设 施 图 1 云 数 据 中 心 功 能 架 构 政 务 云 网 络 教 育 云 (5) 跨 异 构 资 源 抽 象 池 化, 硬 金 融 云 更 新 解 耦, 硬 维 护 数 据 迁 移 更 便 捷 园 区 云 业 务 智 能 管 理 系 统 计 算 资 源 管 理 系 统 存 储 安 全 服 务 器 存 储 网 络 微 模 块 存 储 不 是 一 蹴 而 就 的, 需 要 一 个 过 程 随 着 存 储 的 数 据 服 务 的 完 善, 通 过 不 断 努 力, 增 强 互 操 作 性 策 略 驱 动 异 构 存 储 的 能 力, 使 其 部 分 的 型 号 或 者 部 分 的 模 块 逐 渐 上 升 到 控 制 平 面 在 目 前 的 传 统 存 储 阵 列 市 场, 我 们 已 经 看 到 这 Cinder Volume 超 融 合 X86 服 务 器 统 一 网 管 业 务 应 用 数 据 流 量 IT 设 备 基 础 设 施 样 的 趋 势 1.2 安 全 安 全 问 题 是 数 据 中 心 最 复 杂 最 关 键 的 问 题 之 一 在 云 数 据 中 心 的 场 景 下, 由 于 虚 拟 化 技 术 的 引 入, 物 理 资 源 由 多 租 户 共 享, 传 统 的 硬 防 火 墙 入 侵 防 御 系 统 等 安 全 设 备 已 经 无 法 满 足 应 用 的 要 求, 安 全 产 品 的 虚 拟 化 就 成 为 解 决 这 一 问 题 的 必 需 在 安 全 设 备 虚 拟 化 的 实 现 过 程 中, 我 们 要 关 注 以 下 关 键 特 征 点 : (1) 安 全 控 制 层 引 入 安 全 控 制 器, 可 基 于 全 局 视 图, 增 强 云 数 据 中 心 的 安 全 管 理 和 集 中 调 度 能 力 ; (2) 安 全 控 制 器 开 放 接 口, 增 强 数 据 中 心 安 全 类 应 用 制 化 能 力, 有 助 于 安 全 应 用 的 生 态 链 建 设 ; (3) 租 户 可 按 需 订 制 安 全 策 略, 通 过 控 制 层 下 发, 实 现 安 全 防 护 的 智 能 化 自 动 化 综 合 中 兴 通 讯 在 VDC 安 全 产 品 方 面 的 实 践 经 验, 我 们 提 出 了 云 数 据 中 心 安 全 的 基 本 架 构, 如 图 3 所 示 其 中, 安 全 控 制 器 调 用 SDN 控 制 API: 应 用 程 序 编 程 接 口 NAS: 网 络 附 属 存 储 SAN: 存 储 区 域 网 络 图 2 存 储 的 控 制 平 面 开 放 API 业 务 驱 动 存 储 服 务 基 于 策 略 存 储 控 制 Manila Share 服 务 器 SAN : 控 制 流 : 数 据 流 水 平 扩 展 NAS 中 兴 通 讯 技 术 62 2016 年 4 月 第 22 卷 第 2 期 Apr. 2016 Vol.22 No.2 D:\MAG\2016-04-127/VOL22\See1.VFT 6PPS/P2

陆 平 等 企 业 视 界 安 全 服 务 层 控 制 层 转 发 层 安 全 资 源 层 DPI: 深 度 包 检 测 技 术 GW: 网 关 SDN: 网 络 SDS: 安 全 器 接 口 来 控 制 数 据 包 转 发 行 为 ( 前 转 引 流 丢 弃 等 等 ), 同 时 获 得 全 网 设 备 的 日 志 和 拓 扑 信 息, 用 于 安 全 分 析 ; 安 全 控 制 器 与 安 全 资 源 池 对 接 实 现 安 全 策 略 下 发, 及 告 警 日 志 信 息 的 上 报 ; 基 于 大 数 据 分 析 和 知 识 库, 安 全 控 制 器 和 安 全 应 用 实 现 数 据 中 心 数 据 流 量 的 智 能 分 析 和 管 控, 可 大 大 强 化 数 据 中 心 的 安 全 级 别 安 全 设 备 虚 拟 化 的 还 带 来 了 明 显 的 优 势 : 它 大 大 降 低 了 成 本, 提 高 了 资 源 利 用 率 与 敏 捷 度, 同 时 通 过 水 平 方 向 的 动 态 扩 容, 满 足 大 规 模 高 性 能 高 并 发 性 要 求 2 容 器 技 术 及 PaaS 产 品 的 发 展 以 Docker [7] 为 代 表 的 容 器 技 术 在 2015 年 大 行 其 道, 不 仅 成 为 新 技 术 的 热 点 话 题, 而 且 在 互 联 网 公 司 中 大 规 模 应 用, 实 现 了 其 价 值 容 器 技 术 的 出 现, 也 使 得 平 台 即 服 务 (PaaS) 云 产 品 的 发 展 再 次 出 现 重 大 的 机 遇 2.1 容 器 技 术 网 络 APP 安 全 APP1 安 全 APP2 图 3 安 全 的 基 本 架 构 Docker 是 一 个 基 于 Linux 容 器 (LXC) 技 术 构 建 的 容 器 引 擎, 源 代 码 安 全 APP3 网 络 控 制 器 安 全 控 制 器 云 平 台 控 制 器 (SDN 控 制 器 )(SDS 控 制 器 ) (Openstack) VSW VR VXLAN GW vfw vips WAF DPI VR: 虚 拟 路 由 器 VSW: 虚 拟 交 换 机 VXLAN: 虚 拟 可 扩 展 局 域 网 WAF:Web 应 用 防 护 系 统 托 管 在 GitHub 上, 基 于 Go 语 言 并 遵 从 Apache 2.0 开 源 协 议 Docker 让 开 发 者 将 他 们 的 应 用 和 依 赖 文 打 包 并 发 布 成 一 个 可 移 植 的 容 器, 实 现 应 用 的 快 速 部 署 和 迁 移 以 Docker 为 代 表 的 容 器 技 术 正 在 引 领 云 计 算 的 下 一 次 变 革,Docker 改 变 了 云 端 应 用 交 付 和 部 署 的 方 式, 它 所 提 供 的 轻 量 级 面 向 应 用 的 虚 拟 化 运 行 环 境 为 微 服 务 架 构 的 实 现 提 供 了 理 想 的 载 体, 并 带 动 了 容 器 服 务 的 兴 起 和 高 速 发 展 同 虚 拟 机 相 比,Docker 的 优 势 主 要 有 : 镜 像 占 用 空 间 小, 启 动 速 度 快, 资 源 利 用 率 较 高, 应 用 性 能 也 接 近 物 理 机 与 此 同 时, 由 于 Docker 技 术 本 身 的 实 现 机 制 以 及 生 态 环 境 的 发 展 尚 不 太 完 善, 在 应 用 中 也 暴 露 出 了 一 些 问 题, 如 Docker 系 统 在 内 核 运 行 环 境 上 的 隔 离 性,Docker 网 络 的 性 能 及 可 移 植 性 问 题, 缺 乏 成 熟 的 集 群 管 理 方 案 等 Docker 的 生 态 环 境 已 经 呈 现 出 欣 欣 向 荣 的 景 象, 包 括 Docker 社 区 本 身 以 及 一 些 大 的 企 业, 如 谷 歌 和 亚 马 逊 等, 都 在 参 与 Docker 相 关 的 生 态 建 设 工 作 在 标 准 方 面, 除 Docker 外, 还 有 Rocket 和 Warden 等 多 种 容 器 技 术, 多 个 标 准 组 织 都 在 大 力 推 动 容 器 技 术 的 标 准 化 其 中,Linux 基 金 会 于 2015 年 6 月 成 立 开 放 容 器 组 织 (OCI), 旨 在 围 绕 容 器 格 式 和 运 行 时 制 一 个 开 放 的 工 业 化 标 准, 该 组 织 一 成 立 便 得 到 了 包 括 谷 歌 微 亚 马 逊 等 一 系 列 云 计 算 厂 商 的 支 持 2015 年 7 月, 谷 歌 与 Linux 基 金 会 以 及 众 多 行 业 合 作 伙 伴 为 一 起 推 动 基 于 容 器 的 云 计 算 的 发 展, 共 同 建 立 一 个 云 原 生 计 算 基 金 会 (CNCF), 它 成 立 的 目 的 是 构 建 云 原 生 计 算 并 推 动 其 逐 步 落 地, 在 微 服 务 容 器 和 应 用 动 态 调 度 容 器 编 排 工 具 等 方 面 形 成 标 准 总 体 来 说, 容 器 技 术 的 生 态 环 境 已 经 建 立, 尽 管 在 容 器 管 理 编 排 调 度 网 络 和 存 储 等 方 面 尚 不 成 熟, 但 是 这 并 不 妨 碍 Docker 在 互 联 网 中 的 应 用, 其 轻 量 级 的 特 性 已 经 在 互 联 网 应 用 中 发 挥 出 了 较 大 的 作 用, 对 传 统 电 信 服 务 部 署 方 案 的 演 进 也 影 响 极 大, 众 多 电 信 服 务 商 提 出 基 于 Docker 将 电 信 应 用 解 耦 形 成 微 服 务, 以 实 现 高 效 的 电 信 应 用 服 务 管 理 2.2 PaaS 平 台 [8-9] PaaS 作 为 云 计 算 的 一 个 模 式, 一 直 被 业 界 看 好 业 界 PaaS 平 台 实 现 方 案 主 要 包 括 Cloud Foundry 和 Openshift, 业 界 许 多 厂 家 给 予 开 源 的 Cloud Foundry 实 现 了 自 己 的 PaaS 产 品 Cloud Foundry 是 一 个 开 放 的 框 架, 支 持 多 种 语 言 运 行 时 环 境 云 平 台 及 应 用 服 务, 使 开 发 人 员 能 够 在 几 秒 钟 内 进 行 应 用 程 序 的 部 署 和 扩 展, 无 需 担 心 任 何 基 础 架 构 的 问 题, 可 以 部 署 在 多 种 私 有 云 和 共 有 云 上 Cloud Foundry 作 为 开 源 PaaS 平 台, 许 多 公 司 根 据 市 场 发 展 方 向 开 辟 出 自 己 的 商 业 模 式, 不 同 的 商 业 模 式 使 Cloud Foundry 应 用 到 以 下 不 同 的 场 景 中 : 面 向 企 业 级 私 有 云 市 场, 面 向 企 业 级 公 有 云 市 场, 面 向 中 小 企 业 / 独 立 开 发 商 (ISV)/ 个 人 开 发 者 PaaS 公 有 云 然 而, 从 目 前 发 发 展 现 状 来 看, 公 有 PaaS 云 服 务 运 营 并 不 成 功 一 方 面 在 于 竞 争 的 激 烈 ; 另 一 方 面 在 于, 基 于 PaaS 的 开 发 模 式 要 求 开 发 者 的 开 发 习 惯 以 及 应 用 的 架 构 做 出 较 大 的 改 变, 包 括 应 用 解 耦 服 务 交 互 以 及 开 发 环 境 等, 包 括 12 因 子 APP 的 特 性 要 求 等 在 面 向 大 企 业 的 私 有 PaaS 建 设 上, 基 于 Cloudfoundry 的 PaaS 平 台 在 解 决 企 业 应 用 的 快 速 开 发 部 署 迁 移, 以 及 devops 的 实 现, 发 挥 出 了 一 的 价 值 Docker 与 PaaS 的 密 切 融 合, 将 大 2016 年 4 月 第 22 卷 第 2 期 Apr. 2016 Vol.22 No.2 63 中 兴 通 讯 技 术 D:\MAG\2016-04-127/VOL22\See1.VFT 6PPS/P3

企 业 视 界 陆 平 等 力 推 动 PaaS 的 发 展 与 落 地, 会 成 为 未 来 PaaS 发 展 的 主 流 形 式 3 互 联 网 电 视 及 内 容 分 发 网 络 近 几 年 来, 随 着 移 动 互 联 网 的 快 速 发 展, 视 频 网 站 纷 纷 向 移 动 视 频 延 伸 发 展 互 联 网 电 视 (OTT), 各 种 移 动 终 端 的 视 频 客 户 端 发 展 得 如 火 如 荼, 逐 步 覆 盖 PC 手 机 /PAD TV 更 有 甚 者, 互 联 网 视 频 厂 家 在 发 展 智 能 电 视, 电 信 运 营 商 在 大 力 发 展 交 互 式 网 络 电 视 (IPTV) 随 着 4G 等 移 动 宽 带 网 络 的 发 展, 基 于 IPTV 的 TV 视 频 逐 步 向 手 机 /PAD 等 移 动 终 端 发 展 国 际 上 的 电 信 运 营 商, 有 在 专 网 运 营 IPTV 的, 有 在 公 网 运 营 OTT 的, 总 的 趋 势 是 IPTV OTT 逐 步 和 数 字 影 像 广 播 (DVB) 电 视 运 营 商 进 行 商 业 合 纵 [10] 联 合, 技 术 和 产 品 也 在 逐 步 融 合 基 于 融 合 内 容 分 发 网 络 (CDN) 构 建 智 能 内 容 服 务 管 道 是 电 信 运 营 商 提 升 电 信 视 频 服 务 能 力 的 必 由 之 路 融 合 CDN 是 在 传 统 CDN 基 础 上 实 现 了 多 业 务 的 融 合 承 载 以 及 多 种 终 端 统 一 接 入 技 术, 提 供 机 顶 盒 (STB) PC 移 动 设 备 等 多 种 终 端 上 各 种 业 务 的 内 容 分 发 服 务, 提 供 面 向 固 网 络 和 宽 带 移 动 网 络 的 全 网 服 务 能 力, 从 而 可 以 满 足 海 量 用 户 的 个 性 化 需 求 融 合 CDN 除 了 具 备 基 础 的 内 容 分 发 和 加 速 能 力, 还 需 要 具 备 有 效 优 化 数 据 网 络 流 量 分 布, 降 低 数 据 网 络 流 量 瓶 颈 的 能 力, 并 根 据 业 务 和 用 户 要 求 提 供 不 同 质 量 的 服 务 融 合 CDN 不 再 是 一 张 孤 立 的 分 发 网 络, 需 要 和 其 他 网 元 互 动, 参 与 业 务 行 为, 感 知 内 容 变 化, 响 应 用 户 需 求, 进 一 步 演 进 为 智 能 分 发 业 务 融 合 多 终 端 接 入 的 智 能 管 道 电 信 运 营 商 是 智 能 管 道 的 主 导 方, 因 而 移 动 CDN 的 建 设 是 关 键 宽 带 移 动 通 信 技 术 的 快 速 发 展, 让 CDN 延 伸 到 无 线 网 络 的 需 求 日 益 迫 切 据 统 计 :2014 年 首 次 出 现 了 用 户 使 用 移 动 终 端 连 接 互 联 网 时 长 超 过 通 过 电 脑 访 问 互 联 网 时 长, 随 着 互 联 网 用 户 的 使 用 习 惯 逐 渐 向 移 动 端 迁 移, 良 好 的 用 户 体 验 更 成 为 直 接 影 响 用 户 选 择 针 对 移 动 CDN 的 建 设, 我 们 需 要 重 点 考 虑 以 下 3 个 方 面 : (1) 对 于 4G 等 移 动 网 络, 可 以 将 CDN 下 沉 至 最 靠 近 用 户 的 基 站, 同 时 存 储 热 点 内 容 移 动 CDN 具 备 高 密 度 数 据 处 理 能 力 和 存 储 容 量, 对 移 动 终 端 访 问 互 联 网 流 量 进 行 优 化 缓 存 和 加 速, 保 证 热 点 内 容 分 发 和 高 等 级 用 户 的 服 务 质 量, 提 升 用 户 的 体 验 图 4 给 出 了 移 动 CDN 部 署 位 置 建 议 (2) 采 用 码 流 自 适 应 技 术, 来 优 化 因 为 无 线 信 号 的 不 稳 性 而 导 致 的 视 频 卡 顿 响 应 慢 的 问 题 采 用 码 流 自 适 应 技 术, 移 动 CDN 可 动 态 检 测 用 户 空 口 资 源 的 变 化 情 况, 及 时 调 整 发 送 内 容 的 码 率, 从 而 充 分 保 障 用 户 观 看 视 频 的 流 畅 性, 提 升 用 户 体 验 (3) 采 用 移 动 CDN 用 户 识 别 会 话 保 存 技 术 来 解 决 移 动 终 端 用 户 在 基 站 之 间 切 换 时 的 业 务 连 续 性 这 样 可 以 保 证 用 户 在 文 下 载 视 频 观 看 时, 即 使 发 生 了 接 入 基 站 的 切 换 变 化 也 无 须 重 新 下 载 文 或 者 中 断 视 频, 从 根 本 上 屏 蔽 了 移 动 网 络 位 置 改 变 带 来 的 影 响 总 体 而 言, 由 于 网 络 架 构 和 运 营 模 式 上 存 在 的 重 大 差 异, 使 得 目 前 运 营 商 在 视 频 服 务 面 临 互 联 网 厂 商 的 巨 大 冲 击, 建 议 从 以 下 几 方 面 来 考 虑 提 升 服 务 竞 争 力 : UE enb 移 动 CDN HHS MME LTE 网 络 SGW CDN: 内 容 分 发 网 络 CE: 客 户 边 缘 网 络 HHS: 用 户 归 属 服 务 器 IDC: 互 联 网 数 据 中 心 图 4 移 动 CDN 部 署 位 置 PCRF/SPR PGW CDN 服 务 节 点 (1) 构 建 云 化 的 视 频 网 络 是 系 统 架 构 优 化 的 重 点, 而 网 络 功 能 虚 拟 化 (NFV) [11] 是 必 然 的 选 择 ; (2) 基 于 融 合 CDN 构 建 智 能 的 视 频 管 道 是 充 分 发 挥 CDN 价 值 和 作 用 的 关 键 ; (3) 构 建 视 频 服 务 能 力 开 放 平 台, 促 进 视 频 服 务 生 态 链 建 设, 促 进 多 媒 体 应 用 创 新 ; (4) 坚 持 以 用 户 体 验 为 驱 动, 通 过 大 数 据 和 智 能 数 据 分 析 技 术 提 升 用 户 体 验, 满 足 用 户 个 性 化 要 求 OTT 应 用 的 生 态 环 境, 仅 仅 依 赖 现 有 的 上 下 游 的 设 备 商 参 与 是 无 法 有 效 建 设 起 来 的, 需 要 业 务 提 供 商 (SP) 一 起 参 与, 并 需 要 OTT 的 服 务 接 口 开 放 标 准, 这 是 当 前 OTT 方 案 急 需 完 善 的 问 题 4 增 强 现 实 与 人 工 智 能 4.1 增 强 现 实 2015 年 微 苹 果 谷 歌 在 增 强 现 实 (AR) [12] 领 域 进 行 大 规 模 的 投 资 和 整 合, 引 起 了 业 界 的 关 注 2016 年 成 为 AR 元 年 已 经 成 为 众 多 机 构 对 技 术 的 趋 势 的 预 测 之 一, 这 也 是 媒 体 继 2010 年 之 后, 又 一 次 热 捧 AR 元 年 的 概 念 与 上 一 次 的 基 于 智 能 移 动 手 机 有 所 不 同, 这 次 的 焦 点 集 中 在 AR Glass 技 术 进 展 带 来 的 各 种 行 业 应 用 的 可 能 性 CE CE LTE: 长 期 演 进 技 术 MME: 移 动 性 管 理 实 体 OTT: 互 联 网 电 视 PCRF: 策 略 和 计 费 规 则 功 能 增 强 现 实 技 术 包 含 了 多 模 传 感 CDN 服 务 节 点 CDN 服 务 节 点 IP 承 载 网 IDC 平 台 OTT 业 务 平 台 自 有 业 务 平 台 PGW:PDN 网 关 SGW: 服 务 网 关 SPR: 用 户 属 性 库 UE: 用 户 设 备 中 兴 通 讯 技 术 64 2016 年 4 月 第 22 卷 第 2 期 Apr. 2016 Vol.22 No.2 D:\MAG\2016-04-127/VOL22\See1.VFT 6PPS/P4

陆 平 等 企 业 视 界 技 术 智 能 感 知 技 术 三 维 注 册 跟 踪 技 术 实 时 视 频 融 合 渲 染 等 新 技 术 与 新 手 段 其 本 质 是 利 用 各 种 传 感 器 技 术 对 周 围 的 环 境 和 目 标 进 行 智 能 感 知, 在 识 别 和 理 解 后, 对 海 量 信 息 进 行 实 时 检 索, 并 基 于 实 时 采 集 的 视 频 流 将 数 字 世 界 的 多 媒 体 内 容 ( 图 片 语 音 视 频 3D 模 型 ) 进 行 融 合 显 示, 为 用 户 提 供 超 越 现 实 的 感 官 体 验, 如 图 5 所 示 其 典 型 特 征 表 现 为 虚 实 融 合 三 维 注 册 和 实 时 交 互 由 于 获 取 信 息 更 加 便 捷, 呈 现 方 式 更 加 自 然, 互 动 方 式 更 加 丰 富, 为 下 一 代 的 业 务 体 验 和 模 式 带 来 了 更 多 的 想 象 力 (1) 虚 实 融 合 虚 实 融 合 是 将 数 字 世 界 的 信 息 实 时 叠 加 到 实 时 采 集 的 视 频 流 上, 对 现 有 的 场 景 进 行 增 强 渲 染 其 挑 战 在 于 达 到 以 假 乱 真 的 沉 浸 感, 核 心 技 术 是 对 各 种 格 式 (2D 图 片 3D 模 型 视 频 音 频 ) 的 增 强 信 息 进 行 实 时 渲 染 (2) 三 维 注 册 三 维 注 册 技 术 是 增 强 现 实 技 术 中 最 关 键 最 难 有 效 解 决 的 技 术 之 一 注 册 跟 踪 技 术 可 以 分 为 基 于 发 射 和 接 收 装 置 的 追 踪 器 基 于 手 机 的 惯 性 传 感 单 元 的 手 机 位 姿 计 算 基 于 计 算 机 视 觉 的 注 册 跟 踪 技 术 多 传 感 器 的 融 合 方 法, 关 键 挑 战 在 于 能 够 实 现 实 时 稳 鲁 棒 的 效 果 注 册 跟 踪 的 算 法 计 算 量 通 常 很 大, 这 对 于 移 动 终 端 的 计 算 力 和 电 池 都 提 出 了 挑 战 将 算 法 固 化 到 芯 真 实 世 界 摄 像 机 图 5 增 强 现 实 系 统 实 现 视 频 片 中 是 一 个 降 低 功 耗, 解 放 CPU 资 源 的 一 种 选 择 (3) 实 时 交 互 增 强 现 实 系 统 中 的 交 互 技 术 是 指 在 真 实 和 虚 拟 的 融 合 场 景 中 与 虚 拟 目 标 之 间 的 实 时 的 调 整, 使 得 达 到 虚 实 融 合 的 目 的 的 技 术 在 这 类 场 景 中, 交 互 的 自 然 性 和 实 时 性 将 成 为 影 响 系 统 体 验 的 关 键 因 素 常 用 的 人 机 交 互 技 术 有 手 势 识 别 技 术 动 作 识 别 技 术 眼 球 跟 踪 技 术 等 增 强 现 实 技 术 正 在 快 速 地 发 展 中, 一 些 技 术 演 进 趋 势 已 经 凸 显 : (1) 增 强 现 实 的 入 口 是 以 视 觉 为 主 的 基 于 多 传 感 器 融 合 的 智 能 感 知 技 术 基 于 海 量 数 据 的 大 规 模 视 觉 检 索 将 成 为 未 来 的 发 展 方 向, 通 过 海 量 结 构 化 和 非 结 构 的 采 集 和 存 储 技 术 大 规 模 的 分 布 式 计 算 技 术, 更 高 精 度 的 智 能 媒 体 分 析 技 术, 可 以 将 复 杂 的 计 算 上 移 到 云 端, 实 现 AR 无 处 不 在 的 用 户 体 验 (2) 将 基 于 终 端 的 注 册 跟 踪 算 法 固 化 到 芯 片, 在 传 感 器 层 面 进 一 步 地 进 行 融 合 设 计, 可 以 提 升 感 知 精 度, 使 得 AR 成 为 未 来 的 终 端 设 计 的 必 选 属 性 (3) 以 magic leap 为 代 表 的 光 场 重 建 技 术, 通 过 实 时 重 建 目 标 的 全 息 数 字 信 息, 直 接 以 视 网 膜 的 精 度 投 影 到 人 的 眼 睛, 解 决 了 快 速 配 准 体 验 舒 适 的 问 题, 使 得 AR 显 示 技 术 走 上 了 一 个 新 的 台 阶 传 感 器 输 入 + 虚 拟 世 界 3D 模 型 3D 交 互 3D 环 境 理 解 重 构 渲 染 引 擎 合 成 视 频 (4)5G 技 术 演 进 与 发 展 为 实 时 分 享 丰 富 的 多 媒 体 互 动 内 容 扫 清 了 带 宽 的 限 制 4.2 人 工 智 能 2015 年 是 人 工 智 能 从 技 术 产 品 到 公 众 认 知 都 有 重 大 突 破 的 一 年 几 乎 所 有 的 科 技 调 查 公 司, 如 Gartner, 宣 布 的 战 略 预 测 都 包 含 人 工 智 能 (AI), 同 时 Google Facebook 微 等 都 进 行 人 工 智 能 工 具 和 算 法 的 开 源 因 此,2016 年 人 工 智 能 技 术 将 产 生 更 多 的 应 用 形 态, 改 变 现 有 生 活 [13] 方 式, 提 升 用 户 体 验 人 工 智 能 的 本 质 是 用 机 器 去 实 现 所 有 目 前 必 须 借 助 人 类 智 慧 才 能 实 现 的 任 务, 主 要 分 为 三 大 部 分 任 务 : 运 动 控 制 感 知 智 能 和 认 知 智 能, 实 现 图 6 所 示 的 功 能 近 年 来, 基 于 认 知 智 能 的 应 用 层 出 不 穷 从 应 用 场 景 的 角 度 来 看, 主 要 有 智 能 问 答 智 能 客 服 个 人 助 理 智 能 机 器 人 等 在 这 些 应 用 场 景 中, 涉 及 的 技 术 包 括 : 语 音 识 别 语 音 合 成 自 然 语 言 理 解 对 话 管 理 和 自 然 语 言 生 成, 如 图 7 所 示 其 中, 语 音 识 别 和 语 音 合 成 技 术 相 对 已 经 成 熟 并 得 到 商 用, 而 自 然 语 言 理 解 对 话 管 理 和 自 然 语 言 生 成 是 当 前 最 关 键 的 三 大 核 心 技 术, 特 征 分 别 为 : (1) 自 然 语 言 理 解, 包 括 自 然 语 言 处 理 智 能 纠 错 和 情 感 计 算 ; (2) 对 话 管 理, 包 括 省 略 恢 复 指 代 消 解 和 问 题 追 问 ; (3) 自 然 语 言 生 成, 包 括 内 容 检 索 相 似 度 的 计 算 以 及 答 案 的 获 取 与 生 成 随 着 人 工 智 能 技 术 与 认 知 智 能 技 术 的 不 断 成 熟, 各 行 业 市 场 的 巨 大 需 求 量, 与 互 联 网 + 物 联 网 智 能 终 端 的 资 源 整 合, 未 来 5 年 将 产 生 如 下 的 一 些 应 用 形 态, 这 将 重 塑 和 重 建 各 行 各 业, 如 电 信 办 公 家 庭 医 疗 金 融 等 (1) 基 于 自 然 语 言 处 理 (NLP) 的 智 能 客 服 替 换 呼 叫 中 心 人 工 坐 席 渐 2016 年 4 月 第 22 卷 第 2 期 Apr. 2016 Vol.22 No.2 65 中 兴 通 讯 技 术 D:\MAG\2016-04-127/VOL22\See1.VFT 6PPS/P5

企 业 视 界 陆 平 等 图 6 人 工 智 能 的 实 现 目 标 语 音 识 别 让 机 器 像 人 类 一 样 思 考 机 器 学 习 自 动 推 理 人 工 意 识 知 识 表 示 让 机 器 像 人 类 一 样 听 懂 语 音 识 别 让 机 器 像 人 类 一 样 看 懂 视 觉 识 别 让 机 器 像 人 类 一 样 运 动 运 动 控 制 自 然 语 言 理 解 对 话 管 理 Internet Society NDSS 2013. USA: ACM, 2013: 223-228 [6] 刘 文 懋, 裘 晓 峰, 陈 鹏 程, 等. 面 向 SDN 环 境 的 安 全 架 构 [J]. 计 算 机 科 学 与 探 索, 2015(01): 63-70 [7] 张 建, 谢 天 钧. 基 于 Docker 的 平 台 即 服 务 架 构 研 究 [J]. 信 息 技 术 与 信 息 化, 2014(10): 131-134 [8] GARCIA G, ANDRES, ALFONSON D, et al. Overview of Current Commercial PaaS Platforms [C]// Proceedings of the 6th International Conference on Software and Database Technologies. USA: ACM, 2011: 231-238 [9] STEFAN W, EDDY T, WOUTER J. Comparing PaaS Offerings in Light of SaaS Development [J]. Computing, 2014 (8): 669-724 [9] 施 唯 佳, 蒋 力, 贾 立 鼎. OTT TV 和 IPTV 的 技 术 比 较 分 析. 电 信 科 学, 2014(5): 14-19 [10] Network Functions Virtualisation(NFV). Network Operator Perspectives on Industry Progress, ETSI [EB/OL]. [2015-02-10]. http: //portal.etsi.or/nfv/nfv_white_paper2.pdf [11] 林, 杨 珂, 王 涌 天, 等. 移 动 增 强 现 实 系 统 的 关 键 技 术 研 究 [J]. 中 国 图 象 图 形 学 报, 2009, 19(03): 560-564 [12] 宋 章 军. 服 务 机 器 人 的 研 究 现 状 与 发 展 趋 势 [J]. 集 成 技 术, 2012(3): 1-9 [13] GARTER. The Top Ten Technology Trends for 2016 [EB/OL]. [2015-10-09]. http:// www.gartner.com/newsroom/id/3143521 语 音 合 成 自 然 语 言 生 成 作 者 简 介 图 7 认 知 智 能 的 关 键 技 术 成 趋 势 ; (2) 开 拓 向 实 体 店 营 业 厅, 部 分 替 代 大 堂 客 服 ; (3) 智 慧 家 庭 人 机 交 互, 替 代 各 类 遥 控 操 作 ; (4) 服 务 机 器 人, 养 老 助 残, 逐 渐 成 为 家 庭 必 需 品 5 结 束 语 万 物 互 联 的 新 时 代, 电 信 网 络 和 互 联 网 都 面 临 着 极 大 的 挑 战, 构 建 统 一 的 云 计 算 基 础 设 施, 提 供 以 计 算 存 储 网 络 和 安 全 为 主 要 功 能 特 征 的 服 务 能 力, 是 服 务 提 供 商 提 升 自 身 竞 争 力 的 一 大 趋 势, 尽 管 存 储 和 安 全 的 实 现 方 案 还 在 不 断 完 善 之 中 此 外, 容 器 技 术 作 为 热 点 技 术 之 一, 尽 管 存 在 一 些 问 题, 但 是 容 器 技 术 在 轻 量 级 的 应 用 部 署 迁 移 和 运 维 管 理 方 面 所 表 现 出 来 的 巨 大 优 势, 已 经 成 为 一 个 较 好 的 IT 新 技 术 实 践 对 于 电 信 网 络 来 说,NFV 是 一 个 概 念 架 构, 其 完 善 和 落 地 还 需 要 一 个 过 程 以 用 户 体 验 为 驱 动, 基 于 融 合 CDN 和 智 能 数 据 分 析, 结 合 增 强 现 实 技 术 的 多 媒 体 视 频 应 用 必 将 极 大 地 改 进 用 户 体 验 人 工 智 能 技 术 在 近 几 年 将 会 产 生 更 多 的 应 用 形 态, 进 一 步 重 塑 和 重 建 各 行 各 业 参 考 文 献 [1] 石 屹 嵘, 龚 德 志. 基 于 云 模 式 的 新 一 代 IDC 系 统 框 架 研 究 [J]. 电 信 科 学. 2010(06):18-24 [2] 魏 进 武, 张 云 勇, 陈 清 金. 云 计 算 推 动 IDC 向 VDC 转 型 的 研 究 [J], 电 信 科 学,2010(11):34-38 [3] Telecompaper. Telefonica Unveils UNICA Virtualization Infrastructure[EB/OL].[2013-10-23]. http://www.telecompaper.com/news/ telefonica-unveils-unica-virtualizationinfrastructure--998081 [4] 徐 宁 宁. 云 平 台 中 存 储 资 源 [J]. 通 讯 世 界, 2015(11):117-118 [5] SHIN S, PORRAS P, YEGNESWARAN V, et al. Fresco: Modular Composable Security Services for Software-Defined Networks[C]// 陆 平, 中 兴 通 讯 云 计 算 及 IT 研 究 院 院 长, 北 京 邮 电 大 学 和 南 京 邮 电 大 学 兼 职 教 授 ; 主 要 研 究 方 向 为 云 计 算 与 大 数 据 新 媒 体 移 动 互 联 网 等 技 术 ; 主 持 国 家 省 部 级 基 金 项 目 10 多 项 ; 获 得 省 部 级 科 技 进 步 奖 多 项 ; 发 表 学 术 论 文 15 篇, 出 版 专 著 2 部 董 振 江, 中 兴 通 讯 战 略 与 技 术 专 家 委 员 会 业 务 专 家 组 组 长 云 计 算 及 IT 研 究 院 副 院 长, 中 国 人 工 智 能 学 会 常 务 理 事 ; 主 要 研 究 方 向 为 云 计 算 与 大 数 据 新 媒 体 移 动 互 联 网 等 技 术 ; 主 持 基 金 项 目 10 余 项 ; 获 得 国 家 科 技 进 步 二 等 奖, 电 子 学 会 科 技 进 步 一 等 奖, 省 科 技 进 步 奖 等 多 项 ; 发 表 学 术 论 文 10 余 篇, 出 版 专 著 1 部 杨 勇, 中 兴 通 讯 云 计 算 及 IT 研 究 院 总 工 程 师, 中 兴 通 讯 技 术 专 家 委 员 会 委 员 ; 主 要 研 究 方 向 为 Web 技 术 多 媒 体 处 理 技 术 业 务 能 力 开 放 等, 长 期 从 事 电 信 增 值 业 务 及 移 动 互 联 网 相 关 的 研 发 工 作 ; 先 后 获 得 多 项 省 部 级 科 技 进 步 奖 以 及 电 子 学 会 科 技 进 步 一 等 奖 1 项 ; 已 发 表 学 术 论 文 18 篇, 拥 有 授 权 专 利 15 项, 出 版 专 著 1 部 中 兴 通 讯 技 术 66 2016 年 4 月 第 22 卷 第 2 期 Apr. 2016 Vol.22 No.2 D:\MAG\2016-04-127/VOL22\See1.VFT 6PPS/P6