YDT 6384-2025 基于FDN的跨数据中心网络技术要求标准立项发展报告

基于FDN的跨数据中心网络技术要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalRequirementsforCross-DataCenterNetworksBasedonFDN摘要关键词：柔性确定性网络；跨数据中心网络；行业标准；确定性转发；算力互联；网络架构Keywords:FlexibleDeterministicNetwork;Cross-DataCenterNetwork;IndustryStandard;DeterministicForwarding;ComputingPowerInterconnection;NetworkArchitecture1引言1.1编制背景在具体实践中，大规模分布式计算、数据实时备份、多地多活容灾、机器学习模型分布式训练等业务场景的快速普及，使得跨数据中心网络流量的规模和复杂度呈指数级增长。然而，传统基于尽力而为（Best-Effort）模式的IP网络在大规模流量调度、超低时延保障和确定性服务质量方面存在固有局限，难以满足关键业务对网络性能的严苛需求。1.2FDN技术概述柔性确定性网络（FlexibleDeterministicNetwork，FDN）是在确定性网络（DeterministicNetworking，DetNet）技术基础上发展而来的一种新型网络架构理念。不同于传统DetNet技术侧重于提供"硬"确定性保障（即严格的时延上限和极低的抖动），FDN强调在保障关键业务确定性需求的同时，兼顾网络资源的利用效率和多业务的差异化服务能力。FDN通过集中式控制器与分布式转发机制的协同，实现网络路径的灵活编排、资源的精细化调度以及SLA的差异化保障。其核心设计理念包括：-柔性调度：在确定性保障与资源效率之间实现动态平衡；-多级确定性：根据业务需求提供不同等级的确定性服务；-集中管控与分布转发协同：控制平面集中编排，数据平面高效转发；-跨域协同：支持多数据中心、多租户场景下的端到端服务保障。1.3标准编制必要性当前，各设备厂商在跨数据中心网络技术实现上各自为政，接口协议和管控模型存在显著差异。这种碎片化的技术格局带来了以下突出问题：跨厂商设备难以实现端到端确定性路径的协同编排；网络SLA保障能力无法量化对比和有效互通；算力资源与网络资源的协同调度缺乏统一的信息模型。上述问题的存在，严重制约了跨数据中心网络技术的规模化部署和产业生态的健康发展，亟需制定统一的行业标准进行规范和引导。YD/T6384—2025正是在此背景下应运而生。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）科学性。标准内容充分吸收IETFDetNet工作组、ITU-TSG13等国际标准化组织在确定性网络领域的最新研究成果，同时结合我国网络技术发展的实际需求，确保技术路线的先进性与可行性。（2）协调性。标准在术语定义、技术框架等方面与现有国家标准和行业标准保持协调一致，注重与YD/T4495—2023《算力网络总体技术要求》等已发布标准的衔接配套。（3）可操作性。标准内容注重工程可实现性，对于设备功能要求和接口协议作出明确、可验证的规定，为标准实施和后续测试提供了清晰依据。（4）前瞻性。在满足当前技术需求的同时，为后续技术演进预留扩展空间，支持功能模块的平滑升级。2.2编制依据本标准编制过程中主要参考了以下文件和标准：-IETFRFC8655（DeterministicNetworkingArchitecture）-IETFRFC8938（DetNetDataPlane:IP）-IETFRFC8939（DetNetDataPlane:MPLS）-ITU-TY.3112（FrameworkfortheassuranceofqualityofserviceforIMT-2020）-ITU-TY.3113（RequirementsfornetworkintelligenceinIMT-2020）-GB/T32400—2015《信息技术云计算概览与词汇》-YD/T4495—2023《算力网络总体技术要求》3标准主要内容3.1标准适用范围本标准规定了基于FDN的跨数据中心网络的总体架构、控制平面要求、数据平面要求、确定性转发机制、安全可靠性要求以及运维管理要求。适用于基于FDN技术的跨数据中心网络的规划、设计、建设、运营和维护，亦适用于相关设备和系统的研发、测试和验证。3.2术语和定义标准对以下关键技术术语进行了规范定义：-柔性确定性网络（FDN）：在确定性网络基础上引入柔性调度机制，支持按业务需求提供差异化确定性服务的网络架构。-跨数据中心网络：连接两个或多个地理上分散的数据中心，承载数据中心间业务流量的互联网络。-确定性转发：通过资源预留、队列调度和路径规划等机制，实现有界时延和低抖动传输的转发方式。-时延边界：业务流量从源节点到目的节点传输过程中时延的上限值。-抖动边界：业务流量端到端时延变化的最大允许范围。-集中式控制器：负责网络路径计算、资源编排和策略下发的中心化控制实体。3.3总体架构3.3.1架构模型标准将跨数据中心网络的总体架构划分为三个平面和两层管理：-应用平面：承载各类跨数据中心业务，包括数据同步、分布式存储、AI训练等，通过API接口与管控平面交互，提交业务SLA需求。-控制平面：集中式控制器集群，负责全网拓扑管理、路径计算、资源调度和策略编排。-数据平面：由分布于各数据中心的边缘网络设备和中间网络节点组成，执行基于标签的确定性转发。-运维管理层：涵盖传统网络运维和基于AI的分析功能，实现分钟级故障定位。-安全管理层：贯穿所有平面，提供认证、加密和可信接入能力。各平面协同工作机制为：应用平面通过北向接口向控制平面提交业务需求；控制平面通过南向接口对数据平面设备进行统一配置和策略下发；数据平面按照控制器下发的转发表项进行高速报文转发；运维管理层通过Telemetry技术实时采集各平面运行数据，实现网络状态的实时可视与智能运维。3.3.2功能模块控制平面核心功能模块包括：-拓扑管理模块：负责全网节点和链路信息的发现、维护和同步，构建实时网络拓扑视图，支持多域拓扑的聚合与抽象。-路径计算模块：基于业务SLA需求和网络实时状态，计算满足确定性要求的最优转发路径，支持多约束路径计算和多路径协同。-资源管理模块：对网络中的带宽、队列、时隙等资源进行统一的抽象、分配和回收，支持基于业务优先级的差异化资源预留策略。-策略编排模块：将业务需求转换为具体的网络配置策略，实现策略的自动化下发和动态调整。3.4控制平面要求3.4.1控制器功能要求标准对集中式控制器的功能提出了明确要求：-支持全网拓扑自动发现和实时更新，拓扑发现收敛时间不超过5秒；-支持基于业务SLA约束（时延、抖动、带宽、可靠性）的多维路径计算；-支持细粒度的网络资源感知和动态管理，实现带宽碎片的整理和资源利用率提升；-支持基于意图的网络策略编排，实现业务需求到网络配置的自动转换。3.4.2南向接口协议南向接口采用OpenFlow、P4Runtime、NETCONF等主流协议，支持对数据平面设备的流表管理和配置下发。针对FDN的确定性调度需求，标准对南向接口的流表项格式、队列配置参数和服务质量参数进行了扩展定义。同时，南向接口应支持加密传输和双向认证机制，防止非法设备接入和控制信令被篡改。3.4.3北向接口要求北向接口提供RESTfulAPI，支持业务系统通过API提交SLA需求并获取网络服务。标准规定，北向接口应能够接收业务流描述信息（包括源/目的地址、带宽需求、时延上限、抖动上限等），并支持网络服务等级协议的动态协商和在线调整。API的响应时延和吞吐量应满足业务快速开通和弹性调整的需求。3.5数据平面要求3.5.1设备技术要求标准规定了跨数据中心网络中各网络设备的技术要求：-支持基于IPv6的数据平面封装（如基于IPv6扩展头的确定性信息承载），支持SRv6等分段路由技术；-最小转发时延、吞吐量和抖动应达到标准规定的性能指标要求；-支持基于端口、流和业务等级的精细化计量和Telemetry遥测数据采集。3.5.2封装与转发机制标准规定，数据平面采用基于标签的确定性转发机制，在标准SRv6Header基础上扩展了确定性调度相关字段，用于携带流标识、队列编号和时间戳信息。转发过程严格遵循控制器的策略执行，通过保障机制，确保业务流量在传输过程中获得确定的时延和抖动保证。3.6确定性转发机制确定性转发机制是本标准的核心技术内容。标准规定的确定性转发机制包括以下关键技术环节：（1）业务流量识别与分类。入口节点对业务流量进行深度感知，根据五元组、应用标识等信息匹配业务等级，并将业务映射到对应的确定性转发通道。（2）资源预留与准入控制。控制器根据业务SLA需求在网络中预留相应资源，带宽预留机制支持优先级抢占策略，高优先级业务可在低优先级业务之前获得资源保证。（3）时隙调度与队列管理。标准规定了基于时间感知整形和循环队列转发的调度机制，转发节点根据报文所属的确定性通道选择合适的调度队列进行转发。标准给出了不同等级的时延和抖动性能目标参考值，供网络规划和SLA签订时参考。3.7安全可靠性要求3.7.1安全性要求控制面安全方面，标准要求：控制器与转发设备之间的通信应采用加密通道；控制器应具备完善的认证授权机制，防止非法设备的接入。数据面安全方面，标准要求：支持基于IPsec或MACsec的链路加密，防止数据被窃听或篡改；支持轻量级认证封装机制，入口节点应根据数据平面自身的源/目的地址、流标签、封装层协议等，对数据报文进行合法性验证，防止伪造确定性标签。网络安全管理方面，标准要求：支持网络流量的实时监测和安全异常检测，支持与上层安全管理系统进行联动。3.7.2可靠性要求可靠性方面，标准要求：控制器应支持集群化部署，集群内节点应支持故障倒换，控制面故障切换时间不应超过1秒；转发设备应支持BFD等快速故障检测机制；支持端到端路径的快速重路由，故障恢复时间应满足业务SLA的整体要求；双归接入场景下，备用路径应支持热备模式，保障业务无感知切换。3.8运维管理要求3.8.1基本运维标准对跨数据中心网络的运维管理提出了系统化要求，包括配置管理、性能管理和故障管理三个维度。配置管理方面，标准要求支持网络设备的集中配置下发、配置版本管理和配置回滚功能，确保配置变更的合规可控。性能管理方面，标准要求支持基于Telemetry的实时性能数据采集，包括设备指标和链路指标的秒级采集能力，并以图形化方式呈现网络SLA满足度。故障管理方面，标准要求支持故障的自动检测、告警关联分析和快速定位，标准要求故障定位时间不超过5分钟，告警准确率不低于95%，保障跨数据中心网络的高可用性。3.8.2智能运维能力标准前瞻性地提出了基于AI的智能运维能力要求。在故障预测方面，标准支持基于历史数据训练预测模型，实现故障的提前发现和主动规避。在根因分析方面，标准要求构建跨层的知识图谱，辅助运维人员快速定位故障根因。在流量预测方面，标准支持基于时序预测算法对网络流量趋势进行预测，辅助网络容量规划。4主要参与编制单位本标准由中国信息通信研究院牵头制定。中国信息通信研究院（以下简称"中国信通院"）是工业和信息化部直属科研事业单位，也是我国信息通信领域最重要的国家级智库和产业创新平台。中国信通院在确定性网络和算力网络领域拥有深厚的研究积累和技术优势。近年来，中国信通院牵头制定了多项算力网络和确定性网络相关行业标准，包括YD/T4495—2023《算力网络总体技术要求》等核心标准，为我国算力网络技术体系的标准化建设作出了突出贡献。在网络测试验证方面，中国信通院拥有完善的实验室环境和测试平台，具备从芯片、设备到系统全链条的测试评估能力。在产业生态构建方面，中国信通院联合产业界发起成立了多个技术推进平台，推动确定性网络技术的试验验证和试点应用，有效促进了技术成熟和产业协同。在本标准的编制过程中，中国信通院负责标准框架设计、核心技术条款起草、标准试验验证组织等工作，联合中国电信集团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司等基础电信运营商，以及华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、新华三技术有限公司等主要网络设备制造商共同完成编制。编制组还邀请了北京邮电大学等高校和科研院所的专家学者参与技术研讨和标准评审，确保标准的技术先进性和产业适用性。5结论与展望YD/T6384—2025《基于FDN的跨数据中心网络技术要求》的发布实施，是我国确定性网络标准化进程中的一个重要里程碑。回顾整个编制过程，该标准从产业实际需求出发，在技术路线上面向FDN演进方向、兼顾现阶段可实现性进行了充分论证，明确了基于FDN的跨数据中心网络的总体架构、转发机制、接口协议和运维管理要求，为跨数据中心网络的规划、建设和运营提供了统一的技术依据。标准的实施将发挥多方面的产业价值。其一，统一的技术要求将有效打破厂商技术壁垒，促进跨厂商设备的互联互通，推动跨数据中心网络产业链的成熟和完善。其二，标准规定的确定性服务能力为数据实时备份、AI分布式训练、多地多活等业务提供了可量化、可保证的网络SLA，提升了业务的服务质量。其三，标准对智能运维能力的定义将推动网络运维模式的转型升级。展望未来，随着"东数西算"工程的纵深推进和全国一体