冬奥开幕在即，现场通信网络技术深度揭秘！
还有11天，举世瞩目的北京冬奥会就将拉开大幕。
本次冬奥会，是继2008年之后，中国再一次承办这种世界最顶级体育盛会。这两年全球疫情肆虐，抗疫形势波折多变。北京冬奥能够如期举办，意义极为重大，将有力提振世界各国的抗疫决心和信心，帮助早日迎来最终胜利的曙光。
北京冬奥场馆
为了确保本次冬奥会的顺利举办，主办方对相关筹备工作进行了精心的计划和准备。如今，历时六年多的筹办工作已经进入冲刺阶段。即将呈现给世界人民的，究竟是一个怎样的冰雪盛会？
众所周知，现代体育竞技运动，正在融入越来越多的科技元素。世界瞩目的奥运会赛场，不仅是高水平运动员的竞技场，也是酷炫黑科技的展示舞台。
尤其是信息通信技术，历经数十年的高速发展，已经进入了赛场的每一个角落，是赛事能否成功举办的关键要素。
本次北京冬奥会，正值全球数字革命的转折阶段，提出了“绿色办奥”、“共享办奥”、“开放办奥”、“廉洁办奥”的全新发展理念，核心目标是打造一个融合了安全奥运（Safety）、数字奥运（Multimedia）、智能奥运（AI）、绿色奥运（Reduction）、科技奥运（Technology）的“SMART 智慧冬奥”。
S.M.A.R.T 智慧冬奥
大家可以看出来，“SMART ”目标的背后，是5G、云计算、大数据、VR/AR、人工智能等前沿信息技术的大量运用，也是对相关能力的实战化考验。
以比赛转播为例。为了帮助全球观众更好地欣赏现场赛事，本次冬奥会将全面采用8K超高清直播，并引入“自由视角”、“子弹时间”等视频技术。
借助“自由视角”技术，观众通过电视、手机或VR设备观看比赛时，可以自己当“导播”，随时改变观赛视角，全方位地欣赏比赛运动员的出色表现。借助“子弹时间”技术，观众还可以在比赛过程中“凝固时空”，感受精彩瞬间。
这种交互式、沉浸式的观看体验，不仅对现场拍摄技术提出了很高的要求，更给视频信号的处理和传输带来了严峻挑战。
北京冬奥会的通信网络，不仅在速率、带宽和时延等性能指标上必须满足苛刻要求，在安全性、可靠性上也要做到滴水不漏。除此之外，基于“双碳”的国家战略，通信网络也必须符合低能耗的绿色环保要求。
北京冬奥会数据通信网，由中国联通和华为公司共同建设，承担了整个赛事的通信连接重任。我们来仔细看一下，这张网络是否做到了前面我们所说的“SMART”。
首先我们看一下整个网络的架构设计。
冬奥会数据网的网络架构
从宏观上看，这张网络采用了标准的叶脊网络架构。通过两个MCF脊交换机节点，与20多个场馆直接连接，并连通至互联网区、业务管理区、媒体MPC等。对于媒体大巴等移动场景，则采用5G进行连接。
相比以往采用不同网络承载不同业务的方式，这次仅用了一张网络，就实现了对媒体转播、赛事报道、工作人员通信保障等多项业务的统一承载。这就是“一网承多业”。
“一网承多业”的背后，离不开一项关键技术的支撑，那就现在备受关注的“IPv6+”。
“IPv6+”是IPv6下一代互联网的升级，是面向5G和云时代的IP网络创新体系。
它在IPv6的基础上，进行了技术体系的完善和创新，拥有更强的网络能力，能够提供更完美的用户体验。
本次冬奥会的数据通信网，是中国信通院认证的第一张“IPv6+”网络，也是“IPv6+”专网首次应用于奥运会。我们具体分析一下，这张网络究竟是如何赋能SMART奥运的。
“IPv6+”拥有远超IPv4的海量地址数量，不再需要“私网”，避免了地址转换。它与叶脊架构相结合，实现了网络的扁平化，大幅减少了网络节点，实现了任意Leaf（叶节点）的两跳直达。
网络节点的减少，意味着设备、机房和光纤的减少，也意味着电能耗的下降，降低碳排放，践行了“绿色冬奥”的理念。
叶脊架构，在网络的可靠性上，也有明显的优势。它实现了双节点保护，任意Leaf之间有多条不重叠的路径可达，容灾能力极强。
一张网络承载多项业务，最重要的，是要保证不同优先级业务的服务质量。
在奥运现场，有不同的网络用户角色，也有不同的网络应用场景。
就像前文所说，视频拍摄、媒体报道、工作协调、安保调度等，都需要占用通信网络。这些通信需求对网络服务的QoS（服务质量）要求是不一样的。
这也就意味着，虽然这些业务都承载在同一个网络上，但是网络要能够提供套餐式的差异化服务。
像超高清视频转播业务，VR/AR全景直播，就属于需要重点保障的高优先级业务。它本身的数据量就很大，对网络带宽要求极高。想要实现观众的沉浸式互动体验，对传输时延要求也很高。
传统的IPv4和MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换）技术，并不能很好地满足需求。
IPv6的数据报文结构升级，相比IPv4，报文内容变得更加丰富，可以记录更多的信息。
IPv6报头格式
它就好像在快速包裹上贴了准确、完整的标签，帮助网络精准识别数据报文的内容属性。这样一来，网络就可以根据数据报文属性的不同，提供不同的QoS，实现差异化的服务。
对数据报文内容的精准识别，也可以帮助电信运营商掌握整个网络中数据业务的流动趋势，更高效地进行资源协调，适时进行网络扩容。
北京冬奥会数据通信网还采用了灵活以太网（FlexE）技术。这是一种基于高速以太接口实现SDH通道化功能的硬管道、硬隔离技术，可以提供确定时延、满足大带宽业务传输需求。
冬奥会的骨干网络采用了先进的SRv6技术。这是基于IPv6的分段路由（Segment Routing）技术。
SRv6具有前所未有的高效路径选择能力。在传输数据报文的过程中，上层管理中心提前规划并下发了从起点到终点的最佳路径，非常便于路径控制与流量调优。
SRv6无需MPLS，头尾支持SRv6，中间只需支持IPv6，云数据中心开双栈便可无缝云网融合，云随选网，实现数据的一跳入云，大幅提升网络传输效率。
本次奥运，是第一次实现“云上奥运”。也就是说，线下没有专门建设奥运会独有的数据中心或机房。奥运会所有的IT业务服务，全部部署在云端。
借助SRv6，将奥运赛场的海量接入终端应用延伸到云端，实现视频转播等业务的快速联接上云和业务质量保障，可以确保业务不绕路、不断网、不丢包、不延误，进一步提升了现场用户的网络体验。
SRv6与SDN技术相结合，实现了网络的开放可编程，便于业务链的智能编排。未来随着APP支持SRv6，网络可以真正实现意图驱动。
北京冬奥会作为世界顶级体育盛会，容不得任何差错。冬奥会数据通信网，在安全性和可靠性方面的要求远远高于普通网络。而IPv6+，为网络的安全可靠奠定了坚实的基础。
“IPv6+”通过网络层协议实现内生安全，天生具备免疫能力。
在“IPv6+”网络中，节点采用公网地址取代私网地址，恶意报文更容易被追踪，增强了网络的安全可信。数据报文结构改造升级之后，也大幅增加了攻击者进行伪造和窃听的难度，强化了数据报文的安全性和私密性。
“IPv6+”零信任对所有访问进行认证和鉴权，并只提供最小访问权限。基于云网安一体架构协同威胁处置，实现从小时级到分钟级的威胁遏制。
网络安全性增强，并没有增加网络运维的工作量和难度。
北京冬奥会现场数据网络，不再使用LDP/RSVP-TE协议，也不需要MPLS标签，简化了协议，管理简单。通过与EVPN的结合，SRv6可以使得IP承载网简化归一。
结合人工智能、随流检测、知识图谱等关键技术，对网络进行智能运维，智能预测网络故障，实现自动、自愈、自优、自治的自动驾驶网络，将故障恢复时间从小时级缩短到分钟级。
毫无疑问，面向未来的“IPv6+”技术，深刻地诠释了前沿通信科技对奥运梦想的助力与支撑。基于“IPv6+”构筑的数据通信网络，将为北京奥运会的成功举办构建坚实的基础。
北京冬奥会的主题口号，是“一起向未来（Together for a Shared Future）”。
IPv6是目前全球公认的，唯一可以规模商用部署的互联网升级演进方案，是下一代互联网发展的起点和不可逾越的阶段。它就是通信技术的未来。
基于IPv6进一步演进的“IPv6+”，不仅是互联网升级的必然趋势，更是助力互联网与实体经济深度融合、支撑数字经济高质量发展的“基石”和“底座”。
“IPv6+”全面亮相北京奥运，将是它承载千亿联接、实现万物智联的第一步。让我们尽情期待“IPv6+”更精彩的未来！
本文授权转载自“鲜枣课堂”，原标题《冬奥开幕在即，现场通信网络技术深度揭秘！》，文 | 小枣君
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