> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 未来网络白皮书：数据中心自动驾驶网络技术（2021版） ## 核心内容概述 本白皮书由网络通信与安全紫金山实验室、华为技术有限公司和北京邮电大学联合编写，旨在介绍数据中心自动驾驶网络（ADN）的内涵、分级标准、网络架构及关键技术，包括数字孪生网络、AI推荐、仿真平台、网络变更推演、意图管理与回滚、智能搜索等。通过测试用例展示ADN在数据中心全生命周期中的应用与效果，推动企业网络向信息化、数字化、网络化和智能化方向发展。 --- ## 主要观点 - **数据中心网络发展**：云计算技术推动数据中心进入云化时代，但网络运营成本高，依赖人工经验，存在显著的运维瓶颈。 - **自动驾驶网络愿景**：通过自动化与智能化手段，实现自服务、自维护、自优化的无人值守网络，提升网络可靠性与效率。 - **自动驾驶网络分级**：根据自动化程度分为L0至L5五个等级，L3及以上为高度或完全自动驾驶，具备智能推荐、自动修复、智能优化等能力。 - **关键技术**： - **数字孪生网络**：实现对网络的实时可视化与模拟，支持网络状态分析与变更推演。 - **AI推荐技术**：基于机器学习和知识图谱，实现网络方案智能推荐与故障自诊断。 - **仿真平台技术**：提供网络变更前的仿真验证，确保变更的正确性与影响可控。 - **网络变更推演**：通过“what-if”思想，预测变更影响并提供优化建议。 - **意图管理与回滚**：将业务意图转化为网络配置，实现一键回滚与历史追溯。 - **智能搜索技术**：提供统一搜索入口与智能推荐，提升网络资源查找效率。 --- ## 关键信息 ### 1.1 数据中心网络发展面临新挑战 - 企业数据中心网络规模扩大，运维成本逐年增加。 - 网络运维仍依赖人工经验，存在结构化矛盾。 - 业务体验难以管理，用户投诉中超过一半与网络相关。 - 网络全生命周期存在四大人工断裂点：网络设计、变更评审、故障定位与网络优化。 ### 1.2 技术创新驱动结构性问题解决 - **意图网络**：以业务语言描述网络诉求，系统自动推荐网络方案。 - **数字孪生**：构建网络的数字化实时表示，实现状态感知、变更推演与业务可视化。 - **人工智能**：包括强化学习、形式化验证和知识图谱，提升网络决策与运维能力。 --- ## 数据中心自动驾驶网络架构 - **三层架构**： - **网络基础设施**：支持Telemetry、Netconf、AI芯片等，实现网络状态采集与智能分析。 - **管控系统**：包括意图引擎、自动化引擎、分析引擎、智能引擎和数字孪生底座，实现网络全生命周期自动化与智能化。 - **云端训练系统**：集成AI算法库，支持网络模型持续优化与智能推理。 ### 核心组件： - **意图引擎**：将业务意图转换为网络需求，支持一键式网络规划。 - **自动化引擎**：完成网络规划、业务发放与仿真校验，实现配置自动化。 - **分析引擎**：实现健康度评估、异常检测与根因分析，支持智能运维。 - **智能引擎**：基于联邦学习与AI算法，实现网络自优化与自愈。 - **数字智能平台**：提供多实例机制、数据治理、3D可视化、统一搜索等能力。 --- ## 优秀实践与测试结果 - **测试拓扑**：基于Border Leaf、Spine、Server Leaf等构建多组网架构。 - **测试物料**：包括多台CE8861-4C-EI交换机、USG6655E防火墙、控制器与分析器集群。 - **测试阶段**：覆盖Day 0 ~ Day N四个阶段，包括规划设计、业务部署、运维监控、变更优化等。 - **测试用例**：共70个测试用例，涉及组网设计、自动化配置、健康度评估、故障闭环、流量统计等。 - **测试结论**：华为数据中心自动驾驶网络解决方案在部署效率、准确性、易用性、可维性、可靠性与网络性能优化等方面达到L3级自动驾驶网络标准。 --- ## 附录：术语与缩略语 | 中文名称 | 英文缩写 | 英文全拼 | |----------|----------|----------| | 软件定义网络 | SDN | Software-defined Networking | | 数字孪生 | DT | Digital Twin | | 人工智能 | AI | Artificial Intelligence | | 强化学习 | RL | Reinforcement Learning | | 形式化验证 | FV | Formal Verification | | 知识图谱 | KG | Knowledge Graph | | 自动驾驶网络 | ADN | Autonomous Driving Network | | 服务水平协议 | SLA | Service Level Agreement | | 嵌入式AI | EAI | Embedded Artificial Intelligence | | IT服务管理 | ITSM | IT Service Management | | 配置管理数据库 | CMDB | Configuration Management Database | --- ## 参考文献 1. Definition of Digital Twin - Gartner. [https://www.gartner.com/en/information-technology/glossary/digital-twin](https://www.gartner.com/en/information-technology/glossary/digital-twin) 2. Autonomous Networks: Empowering digital transformation for smart societies and industries, TMF, Release 2, October 2020. 3. 华为技术有限公司. 华为自动驾驶网络白皮书[R]. 2020.