1、2020全球网络趋势报告 2020全球网络趋势报告 1 IT网络日益重要 7 催生网络需求的全球趋势 9 全球化 9 数字业务的转型 9 业务自动化 10 业务和运营弹性 10 可持续性 10 推动网络发展的技术趋势 11 不断发展的应用程序领域 11 物联网 （IoT） 12 人工智能 （AI） 13 移动性 13 安全性 14 沉浸式体验 14 对新型网络的需求 16 思科专家对新兴网络架构的展望 17 网络架构的状态 19 目录 4 序言： 数字时代的网络状况 20 网络技术的趋势 大规模网络自动化 23 软件定义网络： 刚刚开始 25 基于意图的网络： 关闭回路 25 网络功能虚拟化
2、27 作为网络基础的可编程性 27 2020全球网络趋势报告 2 开放平台IBN控制器：IT流程及业务整合 28 从客户到工作负载的跨域策略和保障到位 29 AI驱动保障 30 何为AI、ML和MR？ 31 网络复杂性推动了AI的应用 32 如何将ML和MR用于网络情境？ 34 AI在网络保障中的当前及未来状况 34 未来AI考虑 36 多云环境下的数据和应用程序网络 37 改变应用程序模型的网络影响 39 优化用户与多云的连接 41 用于“无处不在”数据中心的网络 45 构建多云网络时的考虑 48 网络接入与无线 49 为移动用户提供愉快的体验 51 让IT为无线的成功做好准备 53 网络接
3、入就绪度的当前和未来状况 53 实现数字时代接入和无线技术的考虑 55 不断改变的网络安全角色 56 网络安全挑战 59 用智能网络应对安全挑战 61 网络安全的当前和未来状况 64 网络技术的趋势 （续） 2020全球网络趋势报告 3 为正在改变的网络技能做好准备 82 信息技术领域最为缺乏的技能 82 最为缺乏的网络技能 83 日益增长的业务和软件技能需求 84 跨领域职位在未来越来越重要 84 网络策略师的新职责 85 未来的策略师： 提供超越网络的价值 85 网络从业者的新职责 87 未来的网络工程师： 提供超越连接性的价值 87 IT领导者： 采取措施弥补网络人才的缺乏 88 对IT
4、领导者如何构建未来网络团队的建议 90 网络运营的当前和未来状况 69 网络进步如何改变网络运营 69 网络运营集成至IT流程中 69 完全符合IT和业务意图 71 实现自动化以减少网络运营复杂性 72 预防性与被动反应问题及事故管理 72 为网络运营带来连接性 73 引入下一代网络运营框架 73 生命周期管理 74 策略管理 75 保障管理 76 网络运营的未来展望2025 77 网络运营趋势 65 网络人才趋势 78 2020全球网络趋势报告 4 章节摘要 要点 全球化、 数字化转型、 业务自动化和弹性， 以及可持续性等趋势正在塑造着对于新型网络的需求。 不断发展的技术领域新兴的云原生模型
5、、 物联网、 人工智能 （AI） 、 手机、 网络安全威胁， 及沉浸式应用程序都对IT网络 的架构和运营带来了显著的影响。 这些需求的规模、 复杂性和动态性几近超出人类操作者的应对能力。 新型网络正通过人工智能 （AI） 、 机器学习及自动化等新兴技术简化和保障运营， 实现快速适应性， 并提高人类的决策能力。 序言： 数字时代的网络状况 序言 7亿50%146亿42%53%12倍 到2021年的 边缘托管容器数量1 到2021年， 企业 数据中心之外的 工作负载占比2 到2022年， 物联网 （IoT） 设备数量3 2017至2022年， 业务移动流量 每年增加量3 导致超过50万美元 损失的
6、网络安全 攻击占比4 到2022年， 增强现实 （AR）/ 虚拟现实 （VR） 使用量增长3 催生新型网络的全球业务和技术趋势 2020全球网络趋势报告 5 IT领导者和网络策略师应基于自动化和AI技术逐步将每 个网络域发展为基于控制器的模型。 IT领导者应构建匹配业务优先级并贯穿架构、 技术、 运营 及人才的业务和技术计划。 网络策略师和网络从业者应确定可为他们带来领导此次 网络转型并提升自身价值所需技能的职业和学习路径。 重要指南高层前瞻 “到2025年， 领先的网络团队将跨域 （园区、 分支机构、WAN、 数据中心、 云、 服务提供商和安全等） 运行基于意图的网络。 他们的网络将能够理解
7、业务和应用的需求， 并将这些需求转 化为网络和安全策略。 藉由网络的智能自动化， 其灵活性会得 到显著提高， 网络将以强大的反馈环运行， 提供持续的监控、 保障和优化。 基于意图的网络将确保不间断提供业务服务并进 行保护。 这些进步将为企业乃至整个社会带来巨大益处。 ” 思科企业网络首席技术官 （CTO） John Apostolopoulos 章节摘要（续） 序言 2020全球网络趋势报告 6 序言： 数字时代的网络状况 序言 美国国防高级研究计划局 （Defense Advanced Research Projects Agency） 局长J.C.R. Licklider 在其1962年写
8、下的一系列备忘录中提出了“星际计算机网络” （Intergalactic Computer Network） 的构 想， 即将全球的计算机相互连接在一起， 让人们从任何地方都能快速访问数据和程序。 5 就在几年后的1965年，Leonard Kleinrock与Lawrence Roberts和Thomas Merrill用电话线将四台 计算机连在一起， 组成了第一个实际意义上的广域网， 互联网由此诞生。 6 此后50多年， 互联网一如Licklider当初的设想， 不断地将全球客户的信息和服务连接到应用程序和数据 资源。 但除此之外， 一切均已改变。 2020全球网络趋势报告 7 IT网络日
9、益重要 当今世界在技术性能迅猛增长的推动下， 变得日益互联、 数 字化、 广分布而多样化。 几乎每个“事物”都具备数据处理能 力， 计算机模型的分布性和网络化更加显著。 按照梅特卡夫 定律 （Metcalfes law） ， 随着设备和用户的加入， 网络的价 值和重要性将不断以几何级数增加。 数字业务继续推动网络创新。 据IDC估计， 到2023年， 全球联 网设备将达489亿台， 7 且2018年思科可视化网络指数完整 预测预计， 网络中每台个人计算机每月的平均数据用量会接 近60GB。 3 序言 2020全球网络趋势报告 8 如果照此持续增长， 可以想见， 网络的庞大规模和复杂性将超 出I
10、T团队有效管理网络并确保其安全的能力。 目前， 我们所需 的是能够将机器学习、 机器推理和自动化等技术结合在一起的 新系统， 以简化运营， 提高人类的决策能力。 当前， 我们正处于迈入网络新时代的关口。IT将打破网络构 建和运行的传统方式， 拥抱未来技术， 以全新方式解决这些 挑战。 在审视构成这种新型网络基础的新兴网络技术、 运营和人才 趋势之前， 让我们先简要了解一下推动这种发展的全球业务和 技术趋势。 自动化 AI 安全接入/无线多云 技术趋势 新应用模型 IoT 人工智能 移动性 沉浸式体验 网络安全 业务和全球 大趋势 全球化 数字化转型 可持续性 流程自动化 业务弹性 网络技术网络
11、运营网络人才 新型IT网络 网络技术网络人才 图1催生新型网络的全球业务和技术趋势 序言 2020全球网络趋势报告 9 催生网络需求的全球趋势 许多全球业务趋势正在塑造着网络在组织中所扮演的角色。 了解这些趋势可帮助IT领导者更好地做好准备， 满足业务领导 者对网络日益升高的期望。 据Gartner公司统计， 到2023年，60%以上的 企业会将网络视为其数字 化策略的核心， 而当前仅 有不到20%的企业将其 视为“策略推手”。 8 简单地了解一下这些全球大趋势， 便会发现它们可能会对网络 提出的要求。 按照世界经济论坛 （World Economic Forum） 的说法， 目 前我们正进入
12、一个被称为“全球化4.0”的以数字驱动的全球化 新时代。 在这个时代， 通过数字功能和人工智能实现的数字产 品和服务成为主要输出品。 9 网络影响力 随着系统、 人员、 流程、 位置和设备间的连接性变得愈加 分布和复杂， 网络对企业的经济价值将增加， 保护和管理 网络将变得更为重要和困难。 越来越多的企业正在使用分析、 移动、 云解决方案和物联网 等数字技术作为其业务转型的基础。 据IMD和思科数字漩涡 2019报告，88%的高管认为， 数字化颠覆将对其行业产生重 大或变革性影响， 而在2015年， 持此观点的人仅为27%。 10 序言 全球化 数字业务的 转型 2020全球网络趋势报告 10
13、 未来， 随着企业寻求提高质量、 劳动力生产率、 客户满意度等， 自动化和机器人的使用将继续激增。 据Capgemini研究院 预计， 到2022年， 自动化技术的大规模采用会使汽车、 零售、 公共事业和制造业节省高达4710亿美元的成本。 11 由于全球化和数字化转型， 当今的企业依赖于日趋复杂的 技术、 系统、 流程、 供应链和基础设施网络。 有效的业务弹性 当今世界的互联性日益紧密， 企业在环保可持续性方面的发展 正面临挑战。 除标准指标外， 企业需要接受在减少温室气体排 放、 保护生物多样性和自然资源， 以及最大程度地降低产品设 计上的浪费和废物回收利用方面的审查。 网络影响力 业务固
14、有的不可预测性要求网络能够快速适应不断变化 的需求， 实现新的业务、 流程和模式。 网络影响力 因为流程自动化的核心旨在时间敏感性和任务关键性， 所以网络需要确保按时可靠地交付数据包。 网络影响力 灵活、 安全、 有弹性的网络架构对保护员工、 客户和合作 伙伴， 及恢复数据并快速重建服务与访问至关重要。 网络影响力 先进的网络在几乎所有业务环节， 从能源消耗到资源利 用和减排等， 均可提供更具效率的前景。 需要持续不断且积极主动地评估运营风险、 制定和审核应急 预案， 并进行事件响应培训。 序言 业务自动化 可持续性 业务和运营弹性 2020全球网络趋势报告 11 推动网络发展的技术趋势 目前
15、， 许多新兴趋势正明显改变着IT领域。 仔细研究其中一些 关键趋势， 会发现它们可能对企业网络产生的影响。 应用程序和数据正迁离本地： 应用程序和数据正被模块化为 微服务， 并移至多个公共云。 在某些情况下， 它们也被分发到 网络边界， 且被多个软件即服务 （SaaS） 提供商越来越多地 使用。 应用程序是模块化的， 并跨多个环境分布： 在很多情况下， 整体 式应用程序正在分解为相互连接的微服务， 并通过跨整个企 业的一系列虚拟和物理工作负载 （包括容器） 交付。 据Uptime Institute估计， 到2021年， 所有工作负载的 一半会在企业数据中心之外 的云和数据中心基础设施 内或网
16、络边缘运行。 2 应用程序得到持续高速构建： 对于在内部开发和托管的应用程 序，IT必需加速自身基础设施服务的创建和交付， 以满足应用 程序和用户的需求， 同时控制运营成本。 应用程序正从物理向虚拟， 再向容器和无服务器迁移： 容器的 兴起将应用程序的设计和部署模式置于更颠覆性的技术， 即 无服务器架构， 该架构正迫使企业重新审视构建应用程序的 方式、 基础设施的作用， 以及运营流程的设计。 序言 不断发展的应用程序领域 应用程序和数据无疑是数字业务的核心。 为满足新的业务需 求， 研发、 托管和使用应用程序的方式时刻在变。 以下为应用程序发展演变及在某些方面重塑网络的一些方式： 2020全球
17、网络趋势报告 12 物联网 物联网设备、 应用程序及相关数据的爆炸式使用正推动新 型分布式计算机模型的建立， 这些模型的规模和复杂性都呈 指数级增长。 据思科“VNI Forecast Highlights Tool”， 到2022年， 机对机 （M2M） 设备将占全球所有联网设备的 51%（146亿） 。 12 网络影响力 随着应用程序和微服务在所有领域如雨后春笋般涌现， 更应将网络视为一组正在生长的互连“神经簇”， 它们位于 数据所在的位置， 并可出现在边缘云统一体的任何位置。 新型网络需能够稳固地连接在这些互连的“神经簇”之内 和之间， 并对这些新应用模型的工作方式有基本的了解， 同时将
18、整个网络的应用程序政策动态地扩展到托管应用 程序的任何地方。 据估计， 到2021年， 已安装和 正在使用的容器将超过35亿， 其中20%以上运行在分布式 位置， 服务于边缘和物联网 工作负载。 1 网络影响力 除为极其多样的物联网设备提供连通性和安全性外， 网 络管理员还需要找到可扩展的高效方式， 自动识别、 分类 和应用策略， 并对它们进行监控， 确保功能正常， 不会影 响或损害在网络上运行的其他设备。 序言 2020全球网络趋势报告 13 网络影响力 要释放AI在业务中的全部潜力， 需要在更靠近边缘的地 方完成更多的计算处理和决策。AI处理和数据的布置包 括云到内部数据中心， 再到网络边
19、缘， 取决于其性能、 容 量、 隐私性， 甚至成本考虑。 网络影响力 使用公司和个人设备访问云应用程序的员工如果离开网 络， 会导致缺乏可见性和控制力， 这是网络和安全管理员 未曾面临的情况。 物联网设备的涌现在规模、 不同的流量 模式和安全性方面增加了对无线网络的要求。 AI 以AI驱动的应用程序（无论面向业务还是消费者）的出现 正引领人们迈入一个互联、 智能和自动化设备无处不在的全新 世界。 移动性 据思科“VNI Forecast Highlights Tool”， 从2017年到 2022年， 全球业务移动数据流量将增长六倍， 年增长率为 42%。 12 业务移动用户仍期待通过Wi-F
20、i及公共4G和5G网 络在任何地点、 任何时间和任何设备上实现即时高性能连接。 同时， 无线物联网设备会越来越普遍地出现在我们生活的各个 方面。 序言 2020全球网络趋势报告 14 网络影响力 尽管在识别和遏制威胁方面网络仍是强大的同盟， 但网 络和安全运营需要分享数据、 集成工具和工作流， 以最佳 方式抗击数量及复杂性不断增加的攻击。 另外， 网络能将 IT的触及范围扩展到云环境中， 以帮助保护应用程序和 数据即便不在这些环境的直接控制之下。 网络影响力 网络需要提供实现上述沉浸式体验所需的端到端宽带和 低延时通信及动态性能控制。 安全 网络安全威胁变得日益复杂和危险， 受攻击面更为广泛，
21、 且不 再包含在明确并受保护的边界内。 尤其是随着工作负载的向外 迁移，IT有失去可见性的危险。 沉浸式体验 为提升合作、 培训、 生产效率和远程工作体验， 视频的使用日 渐增加， 虚拟现实 （VR） 和增强现实 （AR） 技术也随之兴起， 这些都对企业的网络提出更高的要求。 到2022年， 互联网视频 将占互联网全部业务流量 的82%，VR/AR流量将 增长12倍， 互联网视频监 视流量将增长7倍。 13 82% 序言 2020全球网络趋势报告 15 这一动态技术前景不仅是摆在所有企业及其客户面前的现实， 而且也是数字经济的引擎。 毫无疑问，IT行业需要开拓正确的网络技 术策略、 运营模式和
22、人才来应对所有这些趋势， 这让人感到压力。 图2驱动新型网络需求的技术 序言 物联网 主机托管 中心 物联网 （IoT） 边缘 扩展的 企业 公共云/ IaaS/SaaS 私有云 企业 数据中心 校园 分支机构 数字业务 迅速增加的 用户和事物 无处不在的 应用和数据 无安全边界 AR/VR 网络安全威胁 人工智能 移动性 微服务 多云 2020全球网络趋势报告 16 对新型网络的需求 在这个要求日益严苛的环境中，IT领导者们迫切需要迁移到一 种全新的网络途径。 要使企业在数字经济中蓬勃发展， 网络需要能够快速适应不 断变化的业务要求。 网络需要支持日益多样和快速变化的用 户、 设备、 应用程
23、序及服务， 且需要安全无缝地承载这些多样 化的设备， 提供理想的用户和应用体验。 此外， 网络还需确保对工作负载的快速安全访问， 以及工作 负载之间的访问， 无论这些负载在哪里。 为使网络发挥最佳 功能， 所有这些需跨每个网络域园区、 分支机构、 远程家 居、WAN、 服务提供商、 手机、 数据中心、 混合云以及多云 等在用户、 设备、 应用程序和服务间端到端实现。 这意味着组织需要为每个网络域提供新的集成架构。 该架构 是可以定制的， 以满足相应网络域的特定需求， 并提供跨所有 域进行通信和强制执行一致策略的方法。 图3新型网络的四个基本目标 启动新的数字业务计划 动态满足快速变化的应用需求
24、 简化IT运营， 应对日益增长的 需求 让IT能够集中资源创造业务 价值 始终满足服务性能和用户体验 要求 防止网络中断 在网络威胁造成损害前加以 预防和遏制 满足合规和法规要求 满足业务需求简化复杂性 确保性能降低风险 在网络威胁造成损害前加以 预防和遏制 满足合规和法规要求 序言 2020全球网络趋势报告 17 思科专家对新兴网络架构的展望 当今大多数网络并未做好满足新兴数字时代要求的准备。 在我 们的2019全球网络趋势调查中， 我们发现，39%的IT领导 者认为他们的网络能够很好地满足数字业务的需求， 但只有 19%的网络战略家持同样的观点。 14 不过， 仍有理由对此保持乐观。思科企
25、业网络首席技术官 （CTO）John Apostolopoulos预计， 当今大部分僵化 的、 人工运行的基础设施经过相对较短的过度就能转变为更 灵活的、 以软件驱动的架构， 后者可“不断进行适应， 从而满足 组织所依赖的应用程序和服务不断变化的需求。 ” 这种新兴网络架构是什么样的呢？思科企业网络工程高级副总 裁Ravi Chandrasekaran表示， “这种网络将作为一个系统 运行， 其自主水平会越来越高， 并会考虑自己的状态、 所有用户 和应用程序的动态， 同时还会考虑大量的可能选项。 ” 实现这种更为自主状态的关键是AI。 无论是自动更改交通 路线、 请求更多带宽， 还是要求改变策
26、略， 甚至拒绝新的服 务请求，AI都会帮助IT团队对不断变化的网络状况做出快速 响应。 假以时日， 通过利用全系统的智能和自动化， 这种网络会变得 对用户完全透明， 并以需要的层级随时随地为用户所需服务提 供安全连接。 虽然Apostolopoulos承认， 在网络具备实现这一前景的智 能和力量前， 还有很长的路要走， 但他相信， 将实现人工智能 “这种网络将作为一个系统运行， 其自主水平会越来越高， 并会考虑 自己的状态、 所有用户和应用程序 的动态， 同时还会考虑大量的可能 选项。 ” 思科企业网络工程高级副总裁Ravi Chandrasekaran 序言 我们发现，39%的IT领导 者认
27、为他们的网络能够 很好地满足数字业务的需 求， 但只有19%的网络战 略家持同样的观点。 14 39% 2020全球网络趋势报告 18 的服务保障、 基于控制器的自动化、 自然语言处理和网络安 全方面的重大改进汇集在一起所需要的技术进步正在顺利 推进。 新型网络用例 到2025年， 领先的企业网络将能够处理来自任何行业的、 以 自然语言表达的要求， 并自动将其转化为一套政策和自动行 动， 确保网络持续满足业务需求， 且所有这些均对任何其他现 有服务无影响。 具备这些能力的网络通常被称为基于意图的 网络。 以下是基于意图的网络的一个假定用例。 简要介绍： 一家企业想使用无线IoT光学传感器为一项
28、通过 AR应用程序交付的新业务创新提供支持。 以下为业务需求和 意图如何被转化成网络行动的过程。 业务需求： 跨所有校园和分支机构部署IoT光纤传感器， 以提供基于云的增强现实应用。 自动化设备分类： 传感器被自动发现、 验证并分类为光纤传感器， 并被置于适当安全的网络分段。 自动分段： 应用服务和流量限于云中的单独分段， 该分段通过 WAN与校园和分支机构内的传感器分段自动连接。 保障和补救： 网络不断监控传感器、 应用和流量的性能和安全性、 并提供补救建议、 以优化用户体验。 业务意图： 传感器应高度安全； 应用对业务至关重要， 而流量 不具有高度的时间敏感性或延迟敏感性。 意图转化： 网
29、络捕捉这些要求， 然后将它们转化为网络和安 全策略及措施。 网络策略： 验证转化的策略与其他策略相容， 而后在所有适 用的网络设备上自动激活。 基于意图的 网络 图4新型网络用例 序言 2020全球网络趋势报告 19 网络架构的状态 在迈向更先进的网络、 以满足数字时代的需求的过程中， 企业如今处于什么位置？思科数字网络就绪模型提供了标准的五级成熟度 模型， 帮助IT企业评估他们当前的网络就绪水平并助其制定未来发展的定位。 该模型可用于多个网络就绪类别， 如架构、 接入、WAN、 保障、 网络安全等。 图5思科数字网络就绪模型 人工运营孤岛 端到端管理， 人工运营 在每个域实现基于控制器的 策
30、略自动化 在每个域满足业务需求 跨所有域持续满足动态的 业务需求 尽力而为 连接驱动 基于意图 信息时代 数字时代 软件定义 服务驱动 序言 2020全球网络趋势报告 20 网络技术的趋势 2020全球网络趋势报告 2020全球网络趋势报告 21 催生新型网络的五大技术 技术领域 自动化 AI 多云网络 无线 网络安全 技术 目前， 网络技术的许多重大进展正汇集融合成新型网络模式的基础。 尤其是自动化、AI、 多云网络、 无线和网络安全 这五个技术领域的进步会在数十年内兴起最大的网络转型浪潮。 这些技术将支持市场对扩大规模、 提高灵活性和安 全性的需求， 并促使正在改变我们世界的新兴趋势得以实
31、现。 2020全球网络趋势报告 22 “全球企业都意识到进行数字转型的必要性， 以跟上市场的发展， 并满足员工、 合作伙伴、 客户及成员的要求。IT领导者也意识到， 没有更为健全、 安全和灵活的网络， 他们企业的数 字转型将面临风险， 并将引发其网络多方面的同步重构。 ” IDC企业网络高级研究分析 师Brandon Butler 自动化 AI 安全接入/无线多云 图6推动网络转型的五大技术 仔细研究这些技术领域的状况， 可深入了解它们重塑网络的方式、 它们当前的应用情况， 以及我们在不远的将来能够期待的变化。 技术 2020全球网络趋势报告 23 要点 软件定义网络 （SDN） 、 基于意图
32、的网络 （IBN） 、 网络虚 拟化、 可编程性和开放平台网络控制器正在共同促进网络 服务自动适应业务需求和IT流程的实现。 IBN提高了SDN的自动化能力， 使其能够将意图转化为 策略、 收集数据、 提供可见性、 纠正问题， 并确保策略按意 图如实执行。 IBN的目标是在整个网络中不断应用并保证服务性能要 求、 安全性及合规策略， 以及IT运营流程。 开放平台控制器上的应用程序编程接口 （API） 允许控制 器与相邻的网络及IT服务、 其他IT域、 业务应用和异构基 础架构集成并交换智能。 IT领导者认为， 网络自动化 （25%） 、SDN（23%） 和 IBN（16%） 是今后五年对网络影
33、响最大的技术。 27%的IT领导者将接入、WAN、 数据中心 （DC） 、 云和 安全域孤立的设计和运营方式视为他们适应先进网络技 术的障碍。 34%的IT领导者认为， 与其他IT团队更好地进行网络协作 和整合是改进的一个重要领域。 尽管当前仅4%的IT领导者和网络策略师认为他们的网络 是基于意图的网络， 但有35%计划在两年内将他们的网 络改为基于意图的网络。 关键调查结果 大规模网络自动化 章节摘要 技术： 网络自动化 2020全球网络趋势报告 24 重要指南 IT领导者应该评估他们的网络是否准备就绪以业务需要 的速度提供网络服务。 探索制定路线图， 在各网络域以每个步骤均为企业带来最 佳
34、ROI的增量步骤执行闭环且基于意图的网络策略。 确定与开放平台网络控制器集成后受益最大的IT流程和 业务应用程序， 并优先考虑它们。 高层前瞻 “到2025年，执行端到端、基于意图的策略这一长期愿 景将开始成为现实。网络团队将能够大规模跨域（接入、 WAN、DC、 多云、IoT） 自动执行动态分段和服务优化策略 从客户端到应用程序， 以及分布式工作负载之间。 ” 思科企业网络客户体验副总裁Ronnie Ray 章节摘要 （续） 自动化可提高网络可用性， 并将网络运营 （NetOps） 团队从 耗时的日常任务中解脱出来， 难怪当被问及未来五年哪些技术 会对网络影响最大时，25%的IT领导者认为是
35、网络自动化。 14 如今， 在SDN、 基于意图的网络 （IBN） 、 虚拟化、 可编程性和 开放平台控制器领域的创新正使网络自动化成为现实。 据Gartner统计， “近70% 的数据中心网络任务由人工 完成， 这不仅增加了用时、 成本、 出错几率， 而且降低了 灵活性。 ”15 25%的IT领导者认为未来 五年对网络影响最大的 是自动化。 14 70% 25% 技术： 网络自动化 大规模网络自动化 网络自动化就是使网络中物理和虚拟设备的配置、 管理、 测 试、 部署和运营实现自动化的过程。 为创建持续的服务增强， 甚至网络自动化本身也可自动化。 2020全球网络趋势报告 25 软件定义网络
36、： 刚刚开始 过去几年，SDN在实现全网自动化方面取得了长足进步。 它可 让网络团队将网络作为端到端系统进行管理， 并将控制平面 和转发平面加以分离而使管理更为高效和灵活。 因此， 控制面可直接编程。 它将底层设备和基础设施从应用程 序和网络服务中提取出来。 通过可编程SDN控制器， 网络智 能被逻辑中心化。 基于意图的网络： 关闭回路 网络团队的首要目标是为业务持续提供应用程序、 服务性能和 保护。 因此， 尽管SDN在自动化方面提供了重要的进步， 但那 只是解决方案的一部分。 此外， 企业还需要持续的网络监控和 优化， 以支持日益动态并以数字驱动的业务模式。 为实现这一点， 网络必须了解不
37、断变化的业务意图， 并对动态 的网络状况进行监控， 这样才能不断顺应意图。 据互联网工程 任务组 （IETF） 的草案， “意图构成了全网范围的声明性策略。 人类操作员定义的是预期， 而网络计算出可满足要求的解决 方案。 ”16 使用时， 系统还需不断核实是否符合意图， 若不符合意图， 应 提供纠正指南。Gartner认为， “基于策略的配置将过渡到基 于意图的网络(IBN)解决方案， 并使用自动化进行自我监控， 确保网络实际上满足在配置时设置的策略意图。 ”15 基于意图的网络是相对 较新的网络模式， 最早 于2017年进入市场， 现已被网络行业广 泛采用。 技术： 网络自动化 最初引入SD
38、N的目的是简化复杂的数据中心环境， 这些环境 需要支持可移植动态工作负载迁移和服务器到服务器的通 信。 软件定义访问 （SD-Access） 和软件定义广域网 （SD- WAN） 都遵循同样的原则， 前者有助于更有效地保护用户和 设备的访问， 后者可使用户在访问应用程序和云服务时得到更 好的体验。 2020全球网络趋势报告 26 在我们的2019全球网 络趋势调查中， 我们发 现，26%的网络策略师将 在一个或多个领域部署基 于意图的网络作为实现理 想网络的技术优先项。尽 管当前仅4.3%的受访者认 为他们的网络是基于意图 的网络， 但有35%的人计 划在两年内将他们的网络 改为基于意图的网络
39、。 14 John Apostolopoulos 解 释 说 ，IBN控 制 器 对 SDN进行了扩展， 以提供 更完整的系统，从而不断 调整网络以实现所需的业 务意图。 它提升了SDN的 自动化能力， 使其能够将意图转化为策略、 收集数据、 提供可 见性和相关见解， 并确保网络按意图执行。IBN提供的闭环反 馈是实现预期效益的基础。 17 基于意图的网络可捕获业务的意图， 并使用分析、 机器学习、 机器推理和自动化使网络持续动态地适应不断变化的业务 需求， 同时适应不断变化的网络负载和其他环境影响。 这可能 意味着要在整个网络中不断应用并保障服务性能要求及用户、 安全、 合规性和IT运营策略
40、。 基于意图的网络是如何工作的呢？思科定义的IBN包含三个功 能性构建模块： 转化、 激活和保障。 18 输入意图 转化为策略 检查完整性 转化 协调策略 自动化网络配置 激活 可见性 洞察 （情境 + 策略） 持续验证 纠正措施 保障 软件定义基于意图 图7IBN： 以SDN为基础构建 技术： 网络自动化 2020全球网络趋势报告 27 IDC的Rohit Mehra 表示， “基于意图的网络 是网络行业的重大进展。 它不仅包含高级可见性、 自动化和保障， 而且是构 建基于机器学习的新网 络管理功能的平台。 ”19 在与云服务的合作与竞争中，IT领导者不得不更快速、 更有效 地提供服务。 从
41、技术角度看，IBN所需的计算、 处理能力和AI 专业知识正变得越来越容易获得。 网络功能虚拟化 从根本上改变计算服务的虚拟化模型已经以网络功能虚拟化 （NFV） 的形式应用于网络。 它使NetOps能够快速交付或 改变网络服务， 并对其进行远程部署和管理。 除了IT灵活性之 外，NFV还可提供大量的物理整合， 从而节省空间和能源， 并减少潜在的故障点。 作为网络基础的可编程性 对于IBN控制器和系统而言， 若想可扩展并发挥全部潜力， 需要构建可编程的物理或虚拟网络基础设施。 可编程设备和 接口及专用集成电路 （ASIC） 形成了智能网络的根本基础。 图8基于意图的网络的构成 SDN 保障激活
42、转化 业务意图IT意图 物理和虚拟基础架构 捕捉业务意图， 转化为策略并 检查完整性 协调策略并使 系统配置自动化 不断验证洞察、 可见性和纠正措施 基于意图 的网络 技术： 网络自动化 2020全球网络趋势报告 28 这将网络转变为开放的平台， 该平台可接受来自应用程序和设 备的策略规范， 利用集中的跨域策略自动化， 并确认系统是否 满足业务需要。 通过简化跨网络域工作流程、IT系统， 以及用 于独立管理的行业流程， 改善了IT服务交付。 在我们的2019全球网络趋势调查中，34%的IT领导者认 为， 与其他IT团队更好地进行网络协作和整合是改进的一个重 要领域。 14 借助API和软件开发
43、工具包 （SDK） 的网络可扩展性，IT人员 能够更好地满足业务及IT应用程序的需求、 简化运营， 并确保 投资保护。 外 部 生 态 系 统 IT 和 业 务 应 用 跨 域 网 络 符 合 性 IT 服 务 企 业 基 于 意 图 的 网 络 控 制 器 安全 开 放 式 平 台 云 驱 动 机 器 学 习 分 析 和 保 障 策 略 和 转 化 自 动 化 和 激 活 图9用于整合业务应用程序、IT服务和网络域的开放平台控制器 技术： 网络自动化 为采用更高效的自动化系统，IT团队要继续抛弃传统的基于 命令行接口 （CLI） 的人工管理方式， 而以数据模型驱动接口 （DMI） 取而代之。
44、 这些标准的基于模型的接口提供一致性、 开放性、 结构和效率。 IETF标准模型 （像YANG） 提供了一套完整的北向编程接口， 打造易于使用、 性能一致的可持续运营模型。 开放平台IBN控制器：IT流程及业务整合 该控制器上的应用程序编程接口 （API） 可使控制器将相邻网 络及IT服务、 其他IT域、 业务应用程序和异构基础设施整合在 一起并与之交换智能。 2020全球网络趋势报告 29 从客户到工作负载的跨域策略和保障到位 网络团队需要共同努力， 使网络在端到端层面上正确执行业务 意图。 这意味着从客户或“物”与网络连接之处到服务或应用程 序托管之处， 无论在哪里， 都可建立无缝链接。
45、然而， 在很多情况下， 这并不容易实现。 在我们的2019全球 网络趋势调查中，27%的IT领导者将接入、WAN、DC、 云 和安全域孤立的设计和运营方式视为他们适应先进网络技术 的障碍。 14 在通常情况下， 有充分的理由将网络分成各个域， 而这些域通 常围绕域的主要目标组织起来。 然而， 要实现业务意图的真 正的端到端可见性、 控制和验证， 需要跨域协调策略和保障 功能。 IT领导者正采取措施， 力图实现这一点。26%的IT领导者 将“集成的多域网络策略的实施和保障”作为增加投资的首要 事项。 14 现状分析： 要使企业成功 地实施基于意图的网络， 它需要在数据中心、 园区、 广域网和分支
46、机构中完全 实现自动化。 20 技术： 网络自动化 用户和设备 识别并载入一切 校园和IoT SD接入的IBN 控制器 混合云 提供应用体验 分支机构/WAN SD-WAN IBN 控制器 数据和应用 自动化资源和工作负载 数据中心和云 SDN-DC IBN 控制器 验证和授权接入保障网络和云接入防止数据泄露 图10策略和保障： 所有IBN域的对齐 2020全球网络趋势报告 30 要点关键调查结果 AI驱动保障 章节摘要 人工智能 （AI） 的使用对运营、 服务交付和网络保障日趋 重要。 将AI能力与运营结合在一起的AIOps（智能运营） 正日渐完善。 流量、 连接的移动和IoT设备、 互联的
47、应用程序和微服务， 以及日益增加的安全威胁都呈爆炸性增长， 这些让网络 团队不堪重负。 由网络支持的数量激增的设备和服务所产生的海量数 据、 遥测和事件超出了人类操作员应对的能力。 AI是基于意图的网络(IBN)模型的基础， 它使用大量的网 络源数据探索环境的复杂性， 并动态地提出网络调整的 建议。 机器学习和机器推理相互补充， 应对复杂的事件处理， 提 供关联洞察和指导性补救。 超过50%的网络策略师将AI视为网络投资优先项。 仅17%的网络策略师认为AI技术的不成熟阻碍了网络现 代化。 目前， 仅22%的网络团队将AI用于网络保障， 这可能是因 为真正的AI驱动的工具的可用性仍为新概念所致
48、。 72%的网络策略师计划在今后两年内采用AI驱动的预测 性洞察或规范性补救。 利用基于云的AI学习： 在某些情况下， 企业数据策略的变 化需要利用云驱动的AI工具带来的益处。 人和AI联锁： 渐进式定义AI在决策或采取行动方面走多 远后需要人类操作员介入监控、 批准或更改。 AI知识： 网络专业知识将成为确认AI是否按意图实现IT和 业务目标所必需的重要技能。 重要指南 技术：AI 2020全球网络趋势报告 31 高层前瞻 章节摘要（续） “到2025年，AI驱动的网络保障工具将使若干定义明确的 特定任务很好地完全实现自动化。 然而， 大多数要求更灵活 和更情境化决策的运营任务仍需要人类操作
49、员的专业知识 和介入。 ” 思科研究员JP Vasseur AI驱动保障 目前，AI正驱动各行各业的强力转型，对IT运营十分重 要，AIOps（智能运营） 正日渐完善。 何为AI、ML和MR？ 简而言之，AI是一个研究领域， 在执行任务时， 它能赋予计算 机如人类般的智能。 机器学习 （ML） 和机器推理 （MR） 是AI 最重要的两个门类。 机器学习可描述为无需显式编程便可从 数据中进行“统计学习”的能力， 而机器推理则是使用已获得的 知识浏览一系列可能的选项， 直至找到最佳结果。 因此，ML能使系统审查数据并推断知识。 它不再只是简单地 学习或提取知识， 而是随着时间的推移和经验的积累来利用和 改进知识。 从本质上说，ML的目标是识别和利用那些隐藏在“ 训练”数据中的模式。 MR很
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