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序言:數位時代的網路狀況

一把鑰匙和延伸電路線的插圖
章節摘要

綜觀全球、社群和業務趨勢正運用創新科技持續融合,也定義了未來 IT 網路的戰略重要性和所需的功能。

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美國國防部先進研究計劃署 (Department of Defense Advanced Research Projects Agency) 署長約瑟·利克萊德 (J.C.R. Licklider) 在其 1962 年撰寫的一系列備忘錄中,提出了「星際電腦網路」(intergalactic computer network) 的構想,即將全球電腦互聯,讓人們從任何地方都能快速存取數據和程式。5

幾年後的 1965 年,倫納德·克蘭羅克 (Leonard Kleinrock)、羅倫斯·羅伯特斯 (Lawrence Roberts) 和湯瑪斯·美利爾 (Thomas Merrill) 用電話線將四台電腦連在一起,組成了第一個實際意義上的廣域網,互聯網由此誕生。6

此後 50 多年,互聯網一如當初利克萊德的預估,不斷地將全球資訊和服務消費者與應用程式和數據資源接通。

但除此之外,一切皆已改變。

身著商務外套、頭戴眼鏡、雙手緊握的男人

IT 網路日益重要

插圖:小綠葉樹,上有若干電路線,象徵剛出現的網路基礎 插圖:中等大小綠葉樹,上有幾條電路線,代表成長中的網路基礎架構 插圖:大樹,上有很多葉子和電路線,代表成長壯大的網路基礎架構

如今社會在技術功能成長快速下,日益互聯、數位化,同時分布廣泛且多元化。 每個「事物」都具備的數據處理能力,運算模式的強大分布和網路性。按照梅特卡夫定律 (Metcalfe’s law),隨着裝置和使用者的加入,網路的價值和重要性會繼續呈指數增長。

數位業務會繼續推動網路創新。據 IDC 估計,到 2023 年,全球聯網裝置將達到 489 億台,7且《2018 思科可視化網路指數完整預測》預計,網路中每台個人電腦每月的平均數據用量將會接近 60 GB。3

若照此持續增長,可以想見,網路的龐大規模和複雜性,定會超出 IT 團隊有效管理網路和保障網路安全的能力。 目前,我們需要的是融合機器學習、機器推理和自動化等技術的新系統,從而簡化營運,提高人類決策能力。

如今,我們正處於邁入網路新時代的關口。IT 將打破構建和營運網路的傳統方式,擁抱未來技術,以全新方式解決這些挑戰。

在審視構成這種新一代網路基礎的新興網路技術、營運和人才趨勢之前,讓我們先簡要了解一下推動這種發展的全球業務和技術趨勢。

圖 1  打造新一代網路因應全球業務和技術趨勢

受業務和技術趨勢影響的五大主要技術領域(自動化、多雲端、人工智能 [AI]、存取/無線和安全)的圖表

網路需求引領全球趨勢

很多全球業務趨勢正塑造着網路在組織中扮演的角色。 了解這些趨勢有助 IT 領導更好地做好準備,滿足業務領導對網路越來越高的期望。

簡單地了解一下這些全球大趨勢,便會發現它們可能對網路提出的要求。

全球化

按照世界經濟論壇的說法,目前我們正在邁入「全球化 4.0」— 一個以數位驅動的全球化新時代。 在這個時代,透過數位功能和人工智能 (AI) 實現的數位產品和服務成為主要輸出品。8

圖示:工廠機械臂

網路影響:

隨着系統、人員、流程、位置和裝置之間的連接變得愈加分布和複雜,網路對組織的經濟價值隨之增加,保護和管理網路也變得更為重要和困難。

據顧能 (Gartner) 統計,到 2023 年,將有 60% 以上的企業會將網路視為其數位化策略的核心,而目前僅有不到 20% 的企業將其視為「策略推手」。9

數位業務轉型

越來越多的企業正在使用分析、行動、雲端解決方案和物聯網 (IoT) 等數位技術作為業務轉型的基礎。 據 IMD 和思科《數位漩渦 2019》(Digital Vortex 2019) 報告,88% 的高管認為,數位化顛覆將對其行業產生重大或變革性影響,而在 2015 年,僅有 27% 的人持此觀點。10

圖示:大城市輪廓線

網路影響:

業務固有的不可預測性要求網路能快速地適應不斷變化的需求,實現新的服務、流程和模型。

業務自動化

未來,隨着公司尋求提高質素、勞動力生產率、客戶滿意度等,自動化和機械人的應用將會繼續增長。據凱捷研究院 (Capgemini Research Institute) 預測,到 2022 年,自動化技術的大規模應用會使汽車、零售、公共事業和製造業節省高達 4710 億美元的成本。11

圖示:工廠機械臂

網路影響:

由於流程自動化具有時間敏感性和任務關鍵性,所以網路需要保證能按時可靠地交付數據包。

業務和營運彈性

由於全球化和數位化轉型,如今的組織依賴於日趨複雜的技術、系統、流程、供應鏈和基礎設施網路。 要獲得有效的業務彈性,需要持續不斷、積極主動評估營運風險,制定和審核應急預案,並進行事件響應培訓。

圖示:雙手托着樹苗盆栽

網路影響:

敏捷、安全而有彈性的網路架構對保護員工、客戶和合作夥伴,及復原數據和快速重建服務與存取至關重要。

永續性

隨着世界變得更加緊密,組織在環保永續性方面的發展正面臨着挑戰。 除標準指標外,組織還需要接受其他方面的評判,如在減少溫室氣體排放、保護生物多樣性和自然資源,以及設計產品時最大限度減少浪費或廢物循環再用上表現如何。

圖示:箭頭射中靶心

網路影響:

憑藉先進的網路,幾乎所有業務環節的效率都能顯著提升,包括能源消耗、資源利用和減排。

推動網路發展的技術趨勢

現在,很多新興趨勢正使 IT 前景發生翻天覆地的變化。 仔細研究其中一些關鍵趨勢,會發現它們可能對企業網路產生的影響。

不斷發展的應用程式前景

應用程式和數據無疑是數位業務的核心,為滿足新的業務需要,研發、託管和使用應用程式的方式不斷轉變。

下面列出了應用程式發展演變及在某些方面重塑網路的一些方式:

應用程式和數據正在離動: 應用程式和數據被模組化為微服務,並被移至多個公共雲。 某些情況下,它們還被分布到網路邊緣, 被多個軟體即服務 (SaaS) 供應商越來越多地使用。

據國際正常運行時間協會 (Uptime Institute) 估計,到 2021 年,所有工作負載的一半將會在企業數據中心之外的雲端和數據中心基礎設施中或在網路邊緣運行。2

應用程式是模組化的,並跨多個環境分布: 在很多情況下,整體應用程式化為互聯的微服務,透過跨整個企業的一系列虛擬和實體工作負載(包括容器)實現。

據估計,到 2021 年,安裝和使用中的容器執行個人將超逾 35 億,其中 20% 以上運行在分布式位置,服務於邊緣和物聯網 (IoT) 工作負載。1

應用程式得到持續高速構建:對於在內部開發和託管的應用程式,IT 部門必須加速自身基礎設施服務的建立和交付,才能滿足應用程式和使用者的需要,同時控制營運成本。

應用程式正從物理向虛擬,再向容器和無伺服器遷移:容器的興起將應用程式的設計和部署模式置於更顛覆性的技術(即無伺服器架構),組織被迫重新審視應用程式的構建方式、基礎設施的作用和營運流程的設計。

插圖:火箭發射
插圖:火箭發射

網路影響:

隨着各領域應用程式和微服務的湧現,網路更應視為一組生長中的互聯「神經叢集」,它們位於數據所在的位置,並可持續出現在雲端邊緣的任何位置。 新一代網路需能在這些互聯「神經叢集」之內和之間安全地連接,並對這些新應用程式模型的工作方式有基本的了解,同時將整個網路的應用程式原則動態地擴展到託管應用程式的任何地方。

插圖:一隻手的輪廓,手上戴着智能手錶,背景為智能手機

物聯網 (IoT)

物聯網裝置、應用程式及相關數據的爆炸式應用正推動新型分布式電腦模型的建立,這些模型的規模和複雜性都呈倍數增長。 根據思科「VNI Forecast Highlights Tool」,到 2022 年,機器對機器 (M2M) 裝置將佔全球所有聯網裝置的 51%(146 億)。12

網路影響:

除為極其多樣的物聯網裝置提供連通性和安全性外,網路管理員還需要找到可擴充的高效方式,自動識別、分類和套用原則並進行監控,確保功能正常,不會影響或損害網路上運行的其他服務。

插圖:一個人對着語音裝置說話

人工智能

以 AI 驅動的應用程式(不論面向企業還是消費者)的出現正引領人們邁入一個互聯、智能和自動化裝置無處不在的全新世界。

網路影響:

要釋放人工智能 (AI) 在業務中的全部潛力,需要在更靠近邊緣的地方完成更多的運算處理和決策。 視乎性能、容量、私隱性乃至成本因素,人工智能處理和數據的位置涵蓋了雲端、內部數據中心和網路邊緣。

插圖:一列簡化的子彈火車

行動性

根據思科「VNI Forecast Highlights Tool」,從 2017 年到 2022 年,全球業務行動數據流量將增長六倍,年增長率為 42%。12義務行動使用者仍期待透過 Wi-Fi 及公共 4G 和 5G 網路在任何地點、任何時間和任何裝置上實現即時高性能連接。 同時,無線物聯網裝置會越來越普遍地出現在我們生活的各個方面。

網路影響:

使用公司和個人裝置存取雲端應用程式的員工如果離開網路,會導致缺乏可視性和控制力,這是網路和安全管理員未曾面臨的情況。 物聯網裝置的湧現,使無線網路在規模、不同流量模式和安全方面的需求增加。

插圖:手指輕觸程式化觸摸屏介面

安全

網路安全威脅變得日益複雜和危險,受攻擊面變得更大,並且不再局限於明確、受保護的邊界內。 特別是隨着工作負載的向外遷移,IT 有失去可視性的危險。

網路影響:

儘管在識別和遏制威脅上,網路仍將是強力的援手,但網路和安全營運需要共用數據、整合工具和工作流程,才能以最佳方式抵禦不斷增多且愈加複雜的攻擊。 此外,網路還可將 IT 的觸角延伸至雲端環境,從而保護應用程式和數據,即使這些應用程式和樹木不在這些環境的直接控制之下亦然。

在所有攻擊中,有 53% 導致的經濟損失超過 500,000 美元,包括但不限於收入損失、客戶流失、錯失商機以及實付成本損失。4

抽象插圖:具有沉浸式元素的虛擬實境眼鏡

沉浸式體驗

為提升協作、培訓、生產效率和遙距工作體驗,視訊的應用日益增加,虛擬實境 (VR) 和擴增實境 (AR) 技術也隨之興起,這些都對組織的網路提出了更高的要求。

網路影響:

網路需要提供實現上述沉浸式體驗所需的端到端寬頻和低延時通訊及動態性能控制。

到 2022 年,互聯網視訊將佔互聯網全部業務流量的 82%,虛擬實境/擴增實境流量將增長 12 倍,互聯網視訊監視流量將增長 7 倍。13

這一動態技術前景不僅是所有企業及其客戶面臨的現實,更是數位經濟的引擎。 如何以恰當的網路技術策略、營運模式和人才來應對所有這些趨勢,無疑讓 IT 部門感受到了壓力。

圖 2  推動新一代網路需求的技術

圖表:影響數位業務的使用者、安全和應用程式/數據需求的影響力

對新一代網路的需要

一隻爬行的毛毛蟲 樹枝上的一隻蝶蛹 一隻飛翔的蝴蝶

在這個要求日益嚴苛的環境中,IT 領袖們迫切需要改用全新的網路策略。

要使組織在數位經濟中蓬勃發展,網路需能快速適應不斷變化的業務要求。 網路需支援日益多樣和快速變化的使用者、裝置、應用程式及服務, 還需安全無縫地承載這些多元化的裝置,提供理想的使用者和應用程式體驗。

此外,網路還需保證快速安全地存取工作負載及在工作負載之間存取,不論它們在哪裡。 為使網路發揮最佳功能,所有這些都需要跨每一個網路網域(園區、分支機構、遙距/住宅、WAN、服務提供商、行動裝置、數據中心、混合雲端和多雲端等)在使用者、裝置、應用程式和服務間端到端實現。

這意味着,組織需為每個網路網域提供新的自訂整合架構,來滿足相應網路網域的特定需要,並提供跨所有網域進行通訊及執行一致原則的途徑。

圖 3  新一代網路的四個基本目標

表格:網路的四個重要目標(滿足業務需求、簡化複雜性、保障性能和降低風險)

思科專家對新興網路結構的展望。

現今的網路大部分都未做好滿足新興數位時代要求的準備。在我們的《2019 全球網路趨勢調查》中,我們發現,39% 的 IT 領導認為他們的網路能夠很好地滿足數位業務的需求,但只有 19% 的網路策略師持同樣的觀點。14

不過,也有樂觀的一面。 思科企業網路技術總監約翰·阿普士圖羅布羅斯 (John Apostolopoulos) 預估,現今大部分僵化的、人工營運的基礎設施經過相對較短的過渡就能轉變為更敏捷的軟體驅動架構。這種架構可「不斷進行適應,從而滿足組織所依賴的應用程式和服務不斷變化的需求」。

這種新興網路架構是什麼樣的呢? 思科企業網路工程高級副總裁拉菲·燦德勒斯卡蘭 (Ravi Chandrasekaran) 表示:「網路將作為一個系統運行,其自主水平會越來越高,還會考慮自己的狀態、所有使用者和應用程式的動態,以及各種可能的選項。」

實現這種更為自主狀態的關鍵是人工智能 (AI)。不論是自動更改交通路線、要求更多頻寬,還是要求改變原則,甚至是拒絕新的服務要求,人工智能都會幫助 IT 團隊快速響應不斷變化的網路狀況。

假以時日,透過利用全系統的智能和自動化,網路會變得對使用者完全透明, 並隨時隨地為使用者所需的服務提供所需級別的安全連接。

雖然阿普士圖羅布羅斯承認,在網路具備實現這一前景的智能和能力前,還有很長的路要走,但他深信,匯集人工智能服務保障、基於控制器的自動化、自然語言處理以及重大網路安全改進所需的技術進步正順利的推動。

我們發現,39% 的 IT 領導認為他們的網路能夠很好地滿足數位業務的需求,但只有 19% 的網路策略師持同樣的觀點。14

新一代網路案例

到 2025 年,先進的企業網路將能處理來自任何業務部門的需求、以自然語言表達的要求,並自動將其轉化為一套原則和自動化執行,確保網路持續滿足業務需要,而不會影響任何其他現有服務。 具備這些能力的網路通常被稱為基於意向型網路。

以下是基於意向型網路的一個假想使案例子。

概覽:某一組織想使用無線物聯網光學傳感器為一項透過擴增實境 (AR) 應用程式實現的新業務創新提供支援。 下面是業務需要和意向如何轉化為網路行動的過程。

圖 4  新一代網路案例

圖表:基於意向型網路的七個組成部分(業務需要、業務意向、意向轉化、網路原則、自動化裝置分類、自動化分段以及保障和補救)

網路架構的狀態

在邁向更先進的網路來滿足數位時代需求的過程中,組織如今處於什麼位置? 思科數位網路就緒度模型提供了標準的五級成熟度模型,幫助 IT 組織評估他們目前的網路就緒度水平,並幫助他們規劃未來的目標。

該模型可用於多個網路就緒類別,如架構、存取、WAN、保障、網路安全等。

圖 5  思科數位網路就緒度模型
成熟度模型,包括盡力而為、連接驅動、軟體定義、服務驅動和基於意向

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參考文獻

  1. 《IDC FutureScape:全球企業基礎設施 2018 預測》,IDC,2017 年。
  2. 正常運行時間協會 (Uptime Institute) 年度數據中心調查,2019 年。
  3. 《2018 思科視覺化網路指數完整預測》,思科,2018 年。
  4. 思科 2018 年度網路安全報告,思科,2018 年。
  5. J.C.R. Licklider」,《互聯網名人堂》(Internet Hall of Fame),2013 年。
  6. 「網上教育歷史」(History of Online Education),The Quad,2019 年。
  7. 《IDC 全球數據圈物聯網裝置和數據預測 2019–2023》(IDC Worldwide Global DataSphere IoT Device and Data Forecast, 2019–2023), IDC,2019 年 5 月。
  8. 「全球化簡史」,世界經濟論壇,2019 年。
  9. Dennis Smith、 Dale Kutnick、 Lisa Pierce,「投資網路,實現數位業務成功」(Invest in Networks to Achieve Digital Business Success),Gartner,2019 年
  10. 《數位漩渦 2019:持續和連通的變革》(Digital Vortex 2019: Continuous and Connected Change),IMD,2019 年。
  11. 重塑未來 (Reshaping the Future)(自動化案例調查),凱捷研究院 (Capgemini Research Institute),2018 年。
  12. 「VNI Forecast Highlights Tool」,思科,2017 年。
  13. 《思科 2017–2022 視覺化網路指數:預測和趨勢》(白皮書),思科,2019 年 2 月。
  14. 《2019 全球網路趨勢調查》,思科,2019 年。