在南海如何建设海上通信网络？鹏城实验室与UCloud优刻得的云端实验

导语：为了更好的网络研究效果，鹏城实验室负责南海项目的课题组，需要在本地构建南海立体网络仿真测试环境和内外场示范验证环境。经过技术能力及服务水平等多方面的考察后，鹏城实验室选择了UCloud优刻得的UCloudStack企业专有云，成为其云平台搭建的重要伙伴。

从电缆到光缆、从有线到无线、从模拟到数字、从1G到5G，陆地通信宛如装上马达一样飞速迭代。但在浩瀚的海洋上，受到海洋环境复杂多变、海上施工难度大等因素影响，海洋通信的发展明显滞后于陆地通信。随着我国持续以科技创新引领海洋强国建设，如何促进新一代海洋信息技术的提升、推动海洋开发与探索已成为学界关注的热点。

2017年底，广东省以培育创建国家实验室、打造国家实验室预备队为目标，启动了全省首批4家实验室建设。其中，网络空间科学与技术实验室落户深圳，命名为“鹏城实验室”。

鹏城实验室对应新一代信息技术应用，“南海立体通信网络示范验证平台”成为了鹏城实验室首先开展的重要项目之一。“南海立体通信网络示范验证平台”项目的目的就是要探索研究适用于海洋环境的新型通信网络架构与技术，辐射南海、服务国家海洋强国战略，针对南海的大地域和时空跨度搭建一个立体的通信网络。目前南海的通信网络速度只相当于陆地30年前的水平，可以说，该项目的研究对国防建设、海洋渔业、旅游业等都有重要意义，例如，海上的通讯设备不再局限于卫星电话，使用手机通话或视频也有望实现。

鹏城实验室

为了更好的网络研究效果，鹏城实验室负责南海项目的课题组，需要在本地构建南海立体网络仿真测试环境和内外场示范验证环境，供科研人员进行相应科研实验。也就是说，需要在实验室里，模拟海洋上面复杂的通信环境、研究地理位置、洋流、天气、气候等因素对信息通讯的影响。

由于网络仿真技术要求复杂，经过技术能力及服务水平等多方面的考察后，鹏城实验室最终选择了UCloud优刻得的UCloudStack企业专有云，成为其云平台搭建的重要伙伴。

鹏城实验室项目架构图

UCloudStack 是新一代轻量级企业专有云平台，提供纯软件交付和超融合一体机交付等方式，适用于受安全或合规限制，短期无法使用公有云，但有云化或虚拟化需求的用户场景。

鹏城实验室南海通信一期云平台项目整体均为高可用架构，UCloudStack提供纯软件交付，提供弹性伸缩的云资源服务能力、简洁高效的人机交互界面，整体提升了实验项目的交付及运维效率：

1、 使用虚拟化技术，提升资源利用率，通过一套UCloudStack平台实现对底层异构资源的统一管理。

从网络设备到服务器接入乃至云平台资源池的搭建，UCloudStack云平台分别通过分布式网络、分布式存储及智能调度等技术，保证实验室全平台的可用性和稳定性，同时均采用双万兆聚合链路，保证云平台及业务的性能；

在服务节点方面， UCloudStack云平台采用X86通用服务器构建，通过云平台提供的托管网关与实验室原有硬件打通，提供内网混合云接入服务。

2、 通过简单的界面UI操作，即可完成资源的创建及调度，快速搭建实验环境，全平台功能所见即所得，简单易用。

UCloudStack 云平台的核心能力包括虚拟化、分布式存储、分布式网络、数据库缓存服务及云管理平台，不仅可以为南海通信课题组提供诸如虚拟机、镜像、云硬盘、弹性网卡等基础IaaS产品，还可提供NAT网关、负载均衡、高可用MySQL及Redis等自动化运维产品及服务，有效提升用户管理资源的效率。在数据安全层面，UCloudStack 提供的分布式存储支持三副本数据存储机制，在保证数据安全的同时，提升数据存储的性能。

针对鹏城实验室无法虚拟化及上云的物理机环境及业务，为解决快速交付和网络连接场景，UCloudStack 提供托管网关服务，让南海项目课题组像使用物理机的内网一样，访问IDC物理网集群的应用。由于整个场景通过万兆链路连接且是内网互通，可在保证通信性能的同时，给予一定程度的网络安全性保障。

3、 轻量级的云平台，短时间即可部署完成，支持水平扩展计算和存储资源，结合运营运维平台，助力南海课题组轻松部署和运维。

在运维管理方面，UCloudStack为鹏城实验室提供了运营运维管理平台，可进行整体云平台的资源配置及管理，支持虚拟资源的在线迁移和宕机迁移，并支持查看、管理平台上所有已部署的集群、物理及虚拟资源管理。此外，还为实验室管理员提供云平台整体的服务质量（QoS）、计费配额及账户充值等相关管理服务。

4、 铁三角架构保障平台效果，并为课题组提供额外的技术咨询服务

基于鹏城实验室南海项目课题组对云平台的需求，UCloud客户经理、架构师、技术经理迅速组成铁三角服务团队，除云平台搭建外以外，还为课题组提供K8S及网络建设咨询服务，分享技术经验，为课题组带来项目上的启发与帮助。

同时，UCloud优刻得作为纯内资的中立云计算公司，可充分保证云平台上的实验数据被安全使用，为鹏城实验室的项目研究增加了一道“防护锁”。

此次鹏城实验室南海项目一期，整体云平台的部署仅耗时一周，目前已全部交付完毕，并在一期基础上，完成了二期部分节点资源扩容，用于支撑鹏城实验室科研仿真实验领域的基础设施平台，接下来，UCloud优刻得也将持续为鹏城实验室提供云技术支持，确保各项科研项目的顺利进行。