网络切片基础
1.什么是网络切片？
网络切片是一种新型网络架构，在同一个共享的网络基础设施上提供多个逻辑网络，每个逻辑网络服务于特定的业务类型或者行业用户。每个网络切片都可以灵活定义自己的逻辑拓扑、SLA需求、可靠性和安全等级，以满足不同业务、行业或用户的差异化需求。
网络切片就是要在现有网络的硬件条件下，切出不同的功能网络，应用于不同的场景，它们之间又是相互独立的。简单的比喻就是类似于电脑中装多个系统，既有windows也又Linux，它们在一台硬件上，但功能又是独立的，资源的占用是设置的。
2.为什么需要网络切片？
随着5G和云时代多样化新业务的涌现，不同的行业、业务或用户对网络提出了各种各样的服务质量要求。例如，对于移动通信、智能家居、环境监测、智能农业和智能抄表等业务，需要网络支持海量设备连接和大量小报文频发（mMTC）；网络直播、视频回传和移动医疗等业务对传输速率提出了更高的要求（eMBB）；车联网、智能电网和工业控制等业务则要求毫秒级的时延和接近100%的可靠性（uRLLC）。因此，5G网络应具有海量接入、确定性时延、极高可靠性等能力，需要构建灵活、动态的网络，以满足用户和垂直行业多样化业务需求。
网络切片技术应运而生，通过网络切片，运营商能够在一个通用的物理网络之上构建多个专用的、虚拟化的、互相隔离的逻辑网络，来满足不同客户对网络能力的差异化要求。
3、网络切片有哪些价值？
IP承载网络切片的价值，主要体现在资源与安全隔离、确定性时延、灵活定制拓扑连接、自动化切片管理四个方面。
资源与安全隔离：网络切片隔离的目的，一方面是从服务质量的角度，需要控制和避免某个切片中的业务突发或异常流量影响到同一网络中的其他切片，做到不同网络切片内的业务之间互不影响。这一点对于智能电网、智慧医疗、智慧港口等业务尤其重要，这些业务对于时延、抖动等方面的要求十分严苛，无法容忍其他业务对其业务性能的影响。另一方面是从安全性角度出发，若某个网络切片中的业务或用户信息不希望被其他网络切片的用户访问或者获取，就需要为不同切片之间提供有效的安全隔离措施，如金融、政府等专线业务。
按照隔离程度不同，IP承载网络切片可以提供三个层次的隔离：业务隔离、资源隔离和运维隔离。
- 业务隔离：某一网络切片的业务报文不会被发送给同一网络中另一网络切片中的业务节点，即提供不同网络切片之间的业务连接和访问的隔离，使不同网络切片的业务在网络中互不可见。
- 资源隔离：某一网络切片所使用的网络资源与其他网络切片所使用的资源之间相互隔离。资源隔离按照隔离程度可以分为硬隔离和软隔离，硬隔离是指为不同的网络切片在网络中分配完全独享的网络资源；软隔离是指不同的网络切片既拥有部分独立的资源，同时对网络中的另一些资源也存在共享，从而在提供满足业务需求的隔离特性的同时也可保持一定的统计复用能力。结合软硬隔离技术，可以灵活选择哪些网络切片需要独享资源，哪些网络切片之间可以共享部分资源，从而实现在同一张网络中满足不同业务的差异化SLA要求。
- 运维隔离：对于一部分网络切片用户来说，在提供业务隔离和资源隔离的基础上，还要求能够对运营商分配的网络切片进行独立的管理和维护操作，即做到对网络切片的使用近似于使用一张专用网络，网络切片通过管理平面接口开放提供运维隔离功能。
确定性时延：不同业务对于带宽和时延有着截然不同的需求。传统业务对网络E2E时延的要求一般在100ms以上，时延要求较低。但实时交互和工业控制类业务，如电网差动保护业务，对IP承载网络的时延要求是2ms，且要求网络提供确定性、可承诺的时延保证。通过网络切片技术，将不同业务部署在不同切片中，可以为交互和控制类业务提供确定性时延保证。
灵活定制拓扑连接：业务和流量均由相对单一向多方向综合发展，导致网络的连接关系变得更加灵活，复杂和动态。
网络切片支持为不同行业、业务或用户提供按需定制的逻辑网络拓扑和连接，满足差异化的网络连接需求。网络切片用户无需感知基础网络的全量拓扑，而是只需要看到该网络切片的逻辑拓扑与连接，而且网络切片内的业务也被限定在该网络切片对应的拓扑内部署。这样，对网络切片用户来说，简化了需要感知和维护的网络信息。对运营商来说，避免了将基础网络过多的内部信息暴露给网络切片用户，提高了网络安全性。
自动化切片管理：面对业务种类和规模持续增加，网络管理复杂度快速增长，难以继续依赖人工的网络管理手段。需要引入自动化网络管理技术以实现动态和高效的网络管理。
网络分片管理器提供网络切片的全生命周期管理功能，实现从用户意图到业务开通的全流程打通，支持网络切片的规划、部署、业务到切片的灵活映射、切片业务的实时可视以及切片的动态调整优化，提供租户级精细化的业务管理。
随着网络管理自动化的不断深入，智能技术可能被更广泛的应用到网络分片管理的各个环节，以实现对网络的智能化管理。