刘少伟揭秘华为：数据通信未来网络的十大发展趋势

未来的世界是万物互联、万物智联和万智互联的数字世界，万物皆有IP地址，IP网络的规模不断扩大，IP联接属性不断增强，IP支撑的应用场景持续丰富。IP on Everything，无处不在的智能IP联接，“向下”将不断向网络末端延伸，使非IP全部IP化；“向上”构筑智能云网推动万物入云，畅联海量数据和泛在智能，把智能世界的智慧和算力源源不断输送万物，最终实现“IP无处不在、智能无所不及”的数字世界。

华为数据通信产品线研发总裁刘少伟发表 “数据通信网络未来十大趋势发布”主题演讲

华为基于对数据通信业务的理解，提出了对未来10年的趋势分析和研究方向，希望和产业界共同努力，携手开创更美好的未来。

趋势1 超宽：400T单芯片，

10P容量，10年超10倍增长

回顾过去十年，随着3G/4G的普及，以及家庭宽带业务的发展，网络带宽和设备容量实现了快速增长，集群路由器容量从2010年的100G线卡演进到了2021年了3.2T线卡，硬件架构从传统了PCB背板演进到Cable背板以及无背板的正交架构，芯片容量也随着摩尔定律实现了持续增长。

展望未来十年，随着5G/6G技术以及数据中心业务的发展，我们判断网络流量将保持每年25%的增长速度，网络带宽实现3年翻番、10年超10倍增长。到2030年，交换芯片容量将超过400T，设备的系统容量将达到10P。

与此同时，相关的硬件和芯片底层技术也将出现突破性的发展：芯片架构从当前2D/2.5D Chiplet架构向3D Chiplet演进的同时，SoW（System on Wafer）技术预期会在网络芯片实现应用；硬件散热技术会从当前设备级的风冷和液冷，向芯片级的射流冷却以及硅基微液冷发展，同时还会出现更为先进的热界面材料，导热系数提升一个数量级（10倍）。

趋势2新以太：3.2TE接口，

1us时延，M级计算节点

以太网的发展史，就是以太技术持续升级，不断拓展新领域的历史；从桌面办公的局域网，到运营商的广域网；从数据中心计算机的互联，到工业机器的互联；未来10年新以太将在如下三个方面持续突破：

1

速率增长10倍：

受计算算力和存储介质速率的驱动，网络端口速率讲从400G增长到3.2T+；速率无关以太网、光波导互连、芯片出光等技术将蓬勃发展；

2

时延降低10倍：

跨节点的计算资源池等趋势，驱动网络时延从E2E 10微秒降低到1微秒；在低时延MAC、零排队调度算法上需要突破；

3

网络规模增加100倍：

对算力的无尽的需求，驱使网络支持的节点达到百万级；在确定性时延、亚微秒抖动方面需要持续创新。

趋势3 Wi-Fi 8：百G带宽、万M体验，

物理级安全，通感一体，无线供电

随着全息影像、触觉网络、实时交互媒体应用的普及，对网络带宽的需求将达到1~10Gbps，引入毫米波频谱、新调制编码技术，达成空口万兆体验速率、百G峰值速率成为新的研究方向。

未来10年，网络将完成从消费互联网向全产业互联网升级，通过实现受控调度的1ms时延，围绕人工噪音、星座旋转、信道秘钥构建物理层安全传输体系，满足工业、金融、警务等行业对确定性、安全性要求。

打造通感一体、无线供电的WLAN网络，拓展定位探测、运动识别、环境成像、定向输能等网络新能力、新应用，是网络提供综合ICT服务的发展新方向。

趋势4 泛在互联：IP on Everything，

空天地海一体泛在互联

IP是当前通讯网络的核心，是当前唯一能承载海量联接的技术，其上承载了海量的数据和算力，随着千亿级的物联终端和千行百业的应用接入，原本支撑这些孤岛的技术、物联协议、工业总线，也都需要和IP网络融合。

在这个过程中，IP技术自身也在不断的发展，IPv4将全球电脑与服务器互联的Internet开始，演进支撑运营商网络IP化的MPLS技术。随着围绕云建网，随着移动通讯的空前发展，IPv6逐渐成为时代的主角，并不断的演进发展：IPv6吸纳了MPLS网络构建的多业务承载，高可靠的业务目标，围绕各种业务的SLA质量，逐步构建高SLA的网络；进一步突破传统IP网络的管理维度，从传统的5元组，发展到基于用户，基于应用的SLA管理与保障；在传统Underlay，Overlay的平面上，进一步构建Service平面，围绕客户，围绕应用，围绕算力进行调度。最终的演进目标是在任意时刻，支持Any to Any的高质量、高SLA保障的联接。

趋势5 云网/算网一体：

APN6应用感知网络，CFN支撑泛在算力

随着5G、云、AI、大数据、物联网等新兴技术的快速发展，全社会的数字化变革掀开新篇章，进入“万物感知、万物互联、万物智能”的数字时代，“无处不在的联接，无所不及的智能”正在成为现实。纵观云和网的发展，云经历了私有云/公有云，多云/混合云的发展，未来向分布式云发展；网也从联接人发展到联接云和应用，未来联接算力，云网正在构成ICT基础设施数字新底座，将泛在算力输送给千行百业，提供数字动能。

未来云网是资源一体、服务一体、管理一体的，APN6应用感知网络、应用驱动网络使能用户无差别的体验云网服务，IPv6 Only、云网百万切片使能云网资源调度一体，AI4Network、Network4AI和内生安全使能云网管理运维一体。同时多维约束算网统一编排、分布式算力路由CFN实现算网最优组合，提供用户体验一致的算力服务。

趋势6 零信任网络：

零信任安全模型构筑网络安全新底座

随着企业云化、移动远程办公、千亿级物联，传统网络边界的安全防护模型将被打破，静态的安全策略已无法适应不断增长的各种安全风险；同时目前中心化的互联网基础架构，BGP事故频发，网络架构脆弱，Never Trust，Always Verify，需要新的零信任安全模型来构筑网络安全新底座。

零信任安全模型解决网络信任、设备信任、用户信任、应用信任和流量信任的问题，包括IPv6+网络内生安全、去中心化身份认证和授权、物联终端安全（针对物联哑终端的安全）和持续验证的行为评估（动态安全策略）四个部分：

1. IPv6+内生安全：随路ID和权限验证、路由安全、对等的互联网治理架构，保障工业互联网基础设施安全；

2. 去中心化的身份认证：基于区块链技术的下一代分布式认证体系，满足千亿物联设备接入的身份认证和授权；

3. 物联终端安全：基于网络流量的设备识别、感知、数字指纹技术，建立Agentless设备数字身份，覆盖各类型物联终端；

4. 持续验证的行为评估：基于终端、身份、应用、环境、网络、交换关系、信誉等维度信息来对实体行为建模，持续评估与持续验证风险，动态安全策略授权。

趋势7 ADN：网络数字孪生，

打造AI Native的自动驾驶网络

网络自动驾驶是未来提高网络运维效率、提升网络连接可靠性和增强网络服务安全性的关键技术。面向2030，依托网络数字孪生技术，构建全真可视的网络数字世界，需要以AI重构网元数据面、管控面，扩增知识面，支撑网络设备的自决策、自演进。

在云端层面提供开放、安全和优质的AI服务，在网络层面管控析融合，实现网络数字化。

在设备层面实现AI Native转变，构建智能无损的IP网络。实现“规、建、维、优、营”端到端全生命周期的网络智能化，打造“零等待、零接触、零故障”、“自配置、自修复、自优化”的自动驾驶网络。

趋势8 确定性体验：

时间确定、资源确定、路径确定

随着XR、裸眼3D、数字触觉等新技术的成熟与应用，2030年VR&AR用户数将达到10亿，下一代网络将助力全新的应用体验。与此同时，伴随从联接百亿人到千亿物，网络也将从“面向人的认知”向“面向机器认知”转变，全球总联接数将达到2000亿。未来十年，网络联接的对象和边界正在不断的拓展，数据通信网络面临新挑战，确定性体验就是其中之一。

传统的“统计复用、尽力而为” 数通IP联接技术难以胜任未来新体验、新行业应用的发展，需要具备确定性网络体验能力。数通确定性网络体验将从以下三方面来构建：

1. 时间确定性：通过转发架构与调度算法的创新，提供通信节点时延、抖动、丢包的确定性；

2. 资源确定性：通过带宽复用、隔离技术的创新，保障承载所需的必要带宽确定性；

3. 路径确定性：根据确定性需求约束进行端到端路径计算与编排，保证端到端确定性体验。

趋势9 网络编程：所想即所得的意图驱动网络，

敏捷高效新业务响应

一方面是面向用户意图的管控面编程：传统网络配置、变更、运维、业务部署等以设备为中心，需要专业的管理员如HWIE工程师。SDN的发展解决了部分问题，主要是overlay网络的快速开通。未来方向是以用户意图为中心、意图驱动自动实现网络的管控，包含规建维优全生命周期，覆盖overlay、underlay和安全策略等全场景。未来待研究突破的技术包括配置自动转换、实时配置验证等。

另一方面是面向新业务的转发面编程：为了敏捷响应新业务，需要在数据面提供可编程能力，以支撑用户快速创新和尝试新的idea想法，比如支持新的数据面封装、非标准数据面转发行为、定制实时网络测量能力等。未来待研究突破的技术包括转发面模型抽象、DSL/编译器和E2E协同能力：从主机、网卡、网络设备E2E流程，兼容软转发、NP、ASIC、FPGA多形态。

趋势10 网络绿色低碳：

潮汐调度、0 bit 0 watt

为了应对人类对地球气候系统的影响，全球明确提出了碳中和目标。ICT设备的数量和能耗快速增长，网络存在低流量时间段和能耗依然高的问题，这些带来了ICT基础设施节能减排新问题。

未来信息流和能源流将逐步融合，真正实现”比特管理瓦特”，网络节能技术分为系统级节能和网络级节能两个方向，系统级节能是基础，实现系统“0 bit， 0 watt”，包括设备高供电效率、高覆盖率动态节能、高集成芯片、0丢包快速启动温备、液冷辅助风冷等关键技术；网络级节能是关键，实现网络最优能耗，包括网络潮汐流量AI调优和系统智能休眠实现网络能耗下降、AI+园区IOT物联智能控制、能耗路由低能耗路径优先转发等关键技术。