工业互联网
高质量外网

1.工业互联网发展需求:网络服务和应用分离

随着工业互联网的快速发展及在各行各业的广泛应用,以云为基础架构的工业企业信息基础架构成为了一种新的生态:工业云平台成为新型生产设施,为工厂研发设计、加工制造、经营管理等生产经营活动提供资源支撑和服务保障。

传统的工业互联网解决方案,网络服务与云平台应用服务一直还处于割裂的状态,在随着工业云平台的快速发展,以太网应用可以支持分支机构、企业、私有云、公有云之间的连接性,企业对工业互联网的网络服务需求也进一步扩大。企业在寻求更高的数据可见性的同时,希望提高沟通效率并且远程管理他们的网络操作,这一需求一直在稳步增长。

 

针对工业企业的智能制造建设,结合云平台应用技术、工业互联网、SDN技术,为企业提供一套融合工业企业内外网服务管理、上层平台应用的云管服务平台,进一步推动工业企业智能制造。

  

2.高质量工业外网:安全可靠的高质量网络

高质量外网以互联网、物联网、移动网以及新型专网为基础,突破了传统互联网与企业网络的边界,面对当前复杂的工厂业务,提供工厂业务全接入能力,通过SDN、虚拟化等技术整合整个网络资源,实现基于工业网关、CPE、vCPE、专线等灵活多样的接入方式。并支持时延、抖动、带宽、丢包率等服务质量属性的确定性保障。针对高性能、微服务、集群化的控制器,具有微服务能力的通用协同控制架构。为用户提供高性能、高安全、高可靠的质量网络。

  

3.基于高质量外网的全连接:具有工业数据融合能力的平台

从物联网的感知层到应用层,各种信息的种类和数量都成倍增加,需要分析的数据量也成级数增加,同时还涉及各种异构网络或多个系统之间数据的融合问题,如何从海量的数据中及时挖掘出隐藏信息和有效数据的问题,给数据处理带来了巨大的挑战,因此怎样合理、有效地整合、挖掘和智能处理海量的数据是物联网的难题。结合 P2P、云计算等分布式计算技术,成为解决以上难题的一个途径。云计算为物联网提供了一种新的高效率计算模式,可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享,用户无需担心信息泄露、黑客入侵等棘手问题。云计算是信息化发展进程中的一个里程碑,它强调信息资源的聚集、优化和动态分配,节约信息化成本并大大提高了数据中心的效率。

  

4.需求及应用场景

工厂外网络服务普遍化。传统工厂外网络主要提供商业信息的沟通,企业的信息系统也都部署在工厂内网络上,工厂外网络连接对象少,服务单一。随着云平台技术的发展,一些企业信息系统(如ERP、CRM等)正在外网化,越来越多IT软件也都基于互联网上云提供服务。随着工业产品和装备的远程服务业务的发展,未来海量设备的远程监控、维修、管理、优化等业务都将基于工厂外网络开展。

(一)工厂分支互联

随着工厂上云和广域网按需接入的需求日益增加,“尽力而为”的传统网络架构难以支撑工业互联网等对差异性服务、确定性、低时延的需求。面向龙头企业、工业园区、产业集群,构建工业互联网外网,可提供差异化服务能力(分钟级按需服务、端到端切片)、确定性网络(带宽、时延、抖动)等服务能力,满足企业分支互联需求。

(二)企业数据中心互联

云服务提供商数据中心间流量交换的需求不断增加,数据中心间(广域)网络是这类提供商的关键基础设施。而传统的网络架构并不适合此类服务,主要是由于传统网络基础设施不灵活,缺乏自动化和可编程性。工厂外网技术不仅可以提供广泛的自动化功能,还可以提供强大的编程接口,以允许应用程序提供网络资源以满足服务级别协议和监视网络性能。

(三)工厂上云

随着云商客户和云接入业务的迅速发展,需要为企业客户提供快速云接入,利用SDN技术实现流量调度和高品质的SLA保障和统一管理,从而实现端到端的优质云网一体化业务。越来越多企业意识到,传统网络连接方式已经很难满足分支上云需求。专线方式通信质量好,但开通周期较长、费用较高。公网连接方式不够安全,网络时延、抖动、丢包等稳定性问题无法满足核心生产业务的要求。相比之下,工厂外网技术传输安全、部署周期短、费用较低,可以对应用进行加速,能为公有云、私有云以及越来越丰富的混合云应用提供高效的解决方案。

(四)网络运维

由于工业互联网网络面临着可靠性、可扩展性、管控性等挑战,因此需要提供更全面的网络优化能力来解决工业互联网发展中遇到的网络流量和资源管理问题;另外,工业互联网具有的低时延、高可靠、广覆盖的特性,使得工业互联网网络连接设备众多、连接业务复杂,网络一旦出现故障,不同网络层级、模块、设备类型的大量故障告警就会出现,因此需要引入人工智能技术进行自动化运维。

(五)网络安全

目前工厂外网面临的安全需求主要可以分下三点:

一是提升工业互联网平台安全防护水平。加快推进数据加密、访问控制、漏洞监测等关键技术研发与应用,增强平台对非法入侵的甄别和抵抗能力。

二是明确数据主权归属,防止信息泄露。清晰界定权利和义务边界,尊重用户的信息隐私和数据主权,提供安全可靠、值得信赖的平台服务。

三是保障平台稳定可靠运行。综合利用数据备份与恢复、冗余设计、容错设计等方法提升平台运行鲁棒性,加强性能监测与故障监测,及时发现和排除故障,确保平台整体稳定性。

 

结合基于SDN的工厂外网安全服务及安全体系,在传统网络基础上,融合SDN等创新网络技术,通过云服务的业务模式,对外提供网络安全服务,实现安全功能的灵活部署和应用,解决网络安全目前存在的部署、管理、能耗等多方面的问题。

 

5.高质量工业外网全国布局情况

提供给工业企业的高质量工业外网在全国布局可分为两个平面:主干网平面、区域网平面,具体情况如下:

CENI主干网:全方位支撑工业互联网的确定性网络,覆盖40个网络节点,40个核心城市,133个边缘网络;

CENI区域网:确定性网络服务延伸,已参与了深圳鹏城实验室的大湾区未来网络区域网建设和江苏扬子江城市群区域网建设。正在协商拓展中的有京津冀区域网、山东区域网、广西东盟信息港区域网、成都重庆区域网等。

 

下图是高质量工业外网全国布局情况。

 

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