在SDN/NFV逐漸由概念走向現(xiàn)實的同時，華為已經將視線放在了更前瞻的網絡架構上。在2016亞太創(chuàng)新日上，華為首席研究員、2012 Lab未來網絡理論實驗室主任張弓分享了這家公司對未來網絡架構的最新研究成果——應用驅動網絡ADN（Application Driven Network）。

“所謂應用驅動網絡，簡而言之就是面向業(yè)務的自動化網絡。”張弓在接受C114專訪時表示，萬物互聯(lián)、云計算、虛擬現(xiàn)實等新業(yè)務的出現(xiàn)都對網絡提出了新的要求，帶來深遠影響與沖擊；而應用驅動網絡提出為應用建網，為每個應用提供邏輯獨立的網絡以滿足其對網絡的各項需求，從而實現(xiàn)差異化服務和最優(yōu)化體驗支撐。

“預測未來的唯一方法是，用自己的力量開創(chuàng)未來�！彼�引述美國著名作家艾力·賀佛爾（Eric Hoffer）的話稱。

ADN的前世今生

今天行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)即是網絡架構制約了商業(yè)模型創(chuàng)新。張弓指出，運營商目前的商業(yè)模型是將流量貨幣化，無論是以前的包月或按流量計費，還是近來的限量模型、分時計費、補貼用量計劃等新模式，均以此為中心，有賴于用戶規(guī)模的增長。而隨著用戶規(guī)模逐漸超過世界總人口，以及基礎設施投入和運營成本不斷增加，“量收剪刀差”愈演愈烈。

“回溯歷史，語音時代的消費主體是單一的人，網絡上跑的業(yè)務也是以語音為主，網絡發(fā)展所面臨的主要挑戰(zhàn)是提高用戶數(shù)的覆蓋、降低通信的成本，使得分層匯聚成為電信網絡的基本架構；進入互聯(lián)網時代，用戶對網絡的消費模式由人與人的交互延展到人與物的交互，而且時間長度、帶寬需求也變得更大和更不確定，扁平化成為互聯(lián)網時代網絡建設的指導原則�！彼�告訴C114，如今以物聯(lián)網和云為代表的轉折點又一次到來，應用驅動網絡由此應運而生。

例如在車聯(lián)網中，車與車之間的通信要求低延時，資源效率最優(yōu)的集中到中心節(jié)點的處理方式并不合適，需要具備局部自治的能力；而對于遠程視頻醫(yī)療這種大帶寬、低延時、高可靠的業(yè)務，現(xiàn)有網絡架構也很難滿足要求。如果針對不同業(yè)務需求分開建網則成本太高，以一張傳統(tǒng)網絡承載又無法滿足體驗，因此在網絡架構的設計上需要引入新的架構。

2015年12月，華為2012 Lab未來網絡理論實驗室在美國圣迭戈召開的IEEE Globecom 2015大會上發(fā)布了應用驅動網絡。其核心理念是由網絡的應用和需求來驅動網絡的建設與發(fā)展，這一理念區(qū)別于傳統(tǒng)網絡以運營及資源最優(yōu)化為建網目標。這也是業(yè)界第一次提出網絡建設要為應用服務，從根本上顛覆了傳統(tǒng)的建網思路。

“我們研究應用驅動網絡基本理論和模型已經有很多年，自去年提出以來進展遠超預期�！睆埞�介紹說，目前華為已經基于該理念開發(fā)出了原型機，并得到了業(yè)界在理論完善、技術支撐和生態(tài)建設等領域的全面支持，預計將有望在2020年之前開始商業(yè)部署。

比SDN/NFV更進一步

SDN/NFV業(yè)已成為網絡演進的主流方向，在全球范圍的部署亦漸入佳境。應用驅動網絡則在SDN/NFV基礎上更進一步。

應用驅動網絡提出為應用建網，為每個應用提供邏輯獨立的網絡以滿足其對網絡的各項需求，構建“面向應用的網絡重構、面向應用的資源虛化、面向應用的分層控制”的能力。它與現(xiàn)有網絡的本質區(qū)別在于，并不是將多種應用簡單的映射到一個單一管道功能的物理網絡上，而是針對具體的不同應用，對整個網絡進行端到端定制，并最終實現(xiàn)用戶的最優(yōu)化體驗。

應用驅動網絡剖析應用對網絡的需求、使用特點等，構建應用的多維抽象模型，為應用編排網絡資源，以滿足應用的需求。例如滿足泊松分布的人與人通信業(yè)務、滿足冪率分布的人與機器通信業(yè)務、以及滿足馬爾科夫過程分布的機器與機器通信，都可通過范式模型映射到不同網絡資源，從而提供高滿意度的網絡服務。

面向應用的資源虛化方面，NFV、網絡切片等技術已將原先統(tǒng)一的、唯一的網絡資源，例如無線空口、鏈路帶寬、計算能力、存儲空間，抽象為多個邏輯管道。應用驅動網絡在此基礎之上，需進一步對網絡資源進行統(tǒng)計復用，以符合應用對網絡的需求模型。

應用的分層控制上，SDN/NFV難以共享所有網絡資源，容易造成多個電腦網絡使用沖突等問題。而應用驅動網絡模擬了人體特別是神經系統(tǒng)，利用網絡傳感系統(tǒng)實現(xiàn)閉環(huán)控制、利用基于快/慢神經的控制系統(tǒng)實現(xiàn)最佳的應用資源配置、利用機器語言實現(xiàn)智能控制
。

“應用驅動網絡是一個兼容并蓄的系統(tǒng)，能與不同的網絡架構相互兼容并面向未來不斷演進，包含了SDN/NFV、機器學習等，也與華為提出的‘硬件資源池化、軟件架構全分布化、全自動化’的‘全面云化’相輔相成�！睆埞�表示。

AND框架及理論基礎

應用驅動網絡的框架被劃分為三個平面，自上而下分別基于信息消費理論（馬爾可夫模型）、信息控制理論（快/慢神經控制）以及信息傳播理論
（分層理論）。

最上層的S平面實現(xiàn)對應用的抽象建模，提煉應用對于網絡的需求，例如帶寬、時延等，并根據(jù)應用的需求為其分配合理的網絡資源，優(yōu)化應用的網絡傳輸效率。應用對于信息交互的需求具有不確定性，從而造成網絡流量具有動態(tài)性和不可預知性，S平面能夠根據(jù)網絡的運行狀態(tài)動態(tài)調整各個應用的網絡資源，從而達到全局的資源優(yōu)化。

中間的C平面對部分網絡節(jié)點或資源進行局部控制。全局控制需要采集、匯總全局信息，導致控制環(huán)路過長，控制效果不佳，C平面的引入可以縮短控制環(huán)路，加快響應速度，從而提升控制效果。

底層的D平面承載數(shù)據(jù)通道，為不同應用提供獨立的網絡資源，實現(xiàn)獨立的網絡調度策略、擁塞控制策略、排隊機制等，從而為應用提供差異化的服務。

按照應用縱向分配資源是應用驅動網絡對標準通信網絡最大的變革。張弓介紹說，標準的通信網絡架構是橫向按照資源分層的，從資源層到控制層，最高到應用層。應用驅動網絡的核心概念則在于按照不同的應用縱向拉通，由應用層自上而下到控制層，最后到資源層，構成針對不同應用的多個縱向層，以此提供更好的用戶體驗。

應用驅動網絡中引入了面向應用的資源分配機制。對于話音的應用，按照泊松分布的規(guī)律，分配層次化網絡連接資源；對于到數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)網應用，按照冪律分布的規(guī)律，分配扁平化的網絡資源滿足要求；對于車聯(lián)網應用，依據(jù)馬爾可夫過程分布的規(guī)律，分配區(qū)域自治的網絡資源以滿足低延時的要求，分配集中資源滿足大并發(fā)類的應用；同時，根據(jù)對業(yè)務發(fā)展的預測，適當預留關鍵資源，以適應未來應用變化的需求。