AII-工业互联网园区网络白皮书-2020.4-99页_4mb

工业互联网园区网络白皮书总结

核心内容概述

《工业互联网园区网络白皮书》由工业互联网产业联盟组织编写，旨在探讨工业互联网园区网络的发展现状、需求、架构及业务部署等关键内容，以引导园区网络的建设与运维。白皮书强调园区网络作为工业互联网基础设施的重要作用，是连接企业内网与外网的关键纽带，同时也是支撑智能制造、智能运维、数据采集与传输的重要基础。

主要观点

• 园区网络的重要性：工业园区网络是工业互联网的重要基础设施，是实现工业系统互联互通、数据采集与处理的关键平台。
• 网络需求多样化：园区网络根据运营模式可分为私有园区网络、公有园区网络和虚拟化园区网络，每种网络在部署、管理、安全和可靠性方面都有不同要求。
• 网络架构的演进：从传统的三层架构网络到大二层架构网络，再到无线网络和多网融合架构，网络架构不断演进，以适应业务需求、提升灵活性和安全性。
• 业务部署与管理：园区网络业务部署需要结合分层架构和虚拟化技术，实现灵活、快速、安全的业务部署和管理。
• 网络安全与可靠性：工业互联网园区网络需要构建多层次的安全体系，同时通过冗余设计、智能运维和云技术保障网络的高可靠性。

关键信息

1. 工业园区发展现状

• 我国工业园区数量和规模持续增长，已形成多个工业互联网特色园区，如杭州、中关村、湖北、东土科技（宜昌）等。
• 工业园区网络建设仍面临诸多挑战，如网络架构不适应新业务需求、网络带宽性价比低、标准不统一、缺乏综合系统集成能力、缺乏工业控制系统的网络安全保障体系等。

2. 工业互联网园区网络内涵

• 工业互联网园区网络包括工业生产网、企业信息网、园区公共服务网和云基础设施。
• 工业生产网用于设备、传感器等的互联与数据采集，具备高性能、高可靠性、高安全性等特性。
• 企业信息网用于办公、科研、生产数据等的承载，需支持高带宽、低时延、多样化业务。
• 园区公共服务网提供基础服务和互联互通能力，支持安防、能效管理、信息发布等。
• 云基础设施作为园区网络的中心节点，提供私有云和公有云的承载能力，强调资源集中化、高效利用。

3. 园区网络的三种类型

(1) 私有园区网络

• 场景：服务于单一企业，网络建设方、运维方和使用方通常为同一实体。
• 需求：具备高可靠性、高安全性、高扩展性与兼容性，支持多种业务网络如生产网、办公网、视频会议网、安防网等。
• 管理：由单一IT团队进行管理，需制定网络使用规章制度以简化管理流程。
• 环境与可靠性：需适应不同环境要求，如防水、宽温、抗电磁干扰等，并支持多层冗余设计。

(2) 公有园区网络

• 场景：服务于多个企业，由运维方统一管理，提供基础服务和公共Internet接入。
• 需求：需支持多租户网络，具备高可靠性、扩展性，同时提供统一的用户管理与安全策略。
• 管理：运维方需提供统一的网络和业务管理，支持企业进行定制化改造。
• 性能与安全：需具备高带宽、高安全性，并构建E2E安全防护体系。

(3) 虚拟化园区网络

• 场景：物理上分离但需统一管理的多园区网络，分为本地多园区与远程多园区。
• 组网方案：通过VxLAN/EVPN技术实现逻辑网络隔离，支持跨区域互通。
• 管理与可靠性：采用SDN技术，实现网络资源的集中管理和自动化部署，同时需考虑链路可靠性、网络策略一致性等。

4. 园区网络组网实现

• 传统三层架构网络：适用于业务简单、规模较小的园区，结构清晰，但管理复杂。
• 大二层架构网络：基于SDN，实现网络扁平化，支持灵活组网、业务隔离和策略随行。
• 无线网络架构：包括Wi-Fi、LoRa、ZigBee等，适用于移动性强、广覆盖的场景。
• 多网融合架构：融合有线、无线和IOT网络，实现统一管理与资源调度，提高网络效率和可靠性。

5. 园区网络业务部署

• 三层部署架构：数据中心、网关、接入层分别部署业务服务器或探针，实现业务分类管理。
• 业务服务器虚拟化：通过云化和池化技术，提升业务部署的灵活性和资源利用率。
• 管理与维护：采用云化管理平台和AI技术，实现自动化运维、故障预测与快速恢复。

结论

工业互联网园区网络是推动工业智能化、信息化和网络化的重要基础设施。随着工业互联网的快速发展，园区网络的架构、技术、管理和运维模式也在不断演进。白皮书提出了多种网络架构和组网方案，为园区网络建设提供了指导。未来，随着SDN、无线技术、云计算和AI的进一步发展，园区网络将向更加智能、高效、安全的方向发展。