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一种基于私有网络的网络互通方法、设备以及计算机集群

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2025-08-13 15:37:41

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 樊江洋 | 2025-08-13 15:37:42

随着互联网用户规模扩大和大数据、云计算技术发展,互联网带宽需求激增导致成本攀升,而私有网络中大量带宽等资源未被充分利用。现有技术中,私有网络与公网仅能单向联通(私网设备可访问公网,公网设备无法访问私网),制约了互联网对私网资源的复用。本成果通过创新的网络互通机制,解决了私有网络与公网的双向联通问题:公网设备先从私网设备获取网络服务部署许可或 IPv6 地址暴露许可,记录私网设备的 IPv6 地址;当客户端请求服务时,公网设备向其提供私网设备的 IPv6 地址,客户端基于该地址直接访问私网设备获取服务。实现指标包括:支持私网与公网双向数据交互,IPv6 地址查询响应时延≤100ms;兼容现有私有网络设备(如路由器、家庭终端),部署适配率≥95%;可复用私网闲置带宽资源,降低公网带宽成本 30% 以上;支持动态更新私网设备 IPv6 地址,地址同步准确率 100%。该成果已通过专利授权(公告号 CN114301873B),技术方案成熟,为网络资源高效利用提供了可行路径。

现有私有网络与公网的单向联通模式是资源复用的核心瓶颈:私网设备可主动访问公网,但公网客户端无法反向访问私网,导致私网闲置资源(如带宽、计算能力)难以被互联网调用。同时,传统网络互通方案存在地址管理复杂、安全性不足、兼容性差等问题。本成果的核心技术亮点在于:1. 创新许可与地址管理机制:通过 “服务部署许可 / IPv6 地址暴露许可” 机制,实现私网资源的可控开放,既保障私网设备的资源主权,又为双向通信提供基础;2. 高效地址查询与同步:公网设备动态记录并更新私网设备 IPv6 地址,确保客户端获取的地址实时有效,解决传统私网地址动态变化导致的访问失败问题;3. 兼容性与安全性平衡:无需改造现有私网硬件,仅通过软件协议适配即可部署,同时通过 “许可验证” 限制未授权访问,兼顾兼容性与安全性;4. 资源复用效率提升:通过私网资源开放,可将互联网对公共带宽的依赖转移至私网闲置资源,经测算可降低区域网络带宽成本 30%-50%,提升整体网络资源利用率 20% 以上。该技术突破了私有网络与公网的通信壁垒,填补了行业内私网资源可控复用的技术空白。

本成果可广泛应用于需要私有网络与公网资源协同的场景,具体包括:

1. 云计算与边缘计算协同:边缘节点(如家庭网关、企业私网服务器)通过该技术向云平台开放计算或存储资源,云平台可将部分任务分流至边缘节点,降低核心云节点压力,提升服务响应速度(如视频渲染、AI 推理任务);

2. 互联网带宽优化:运营商可通过该技术调用家庭私网的闲置上行带宽,分担公共网络的流量压力(如下载任务、内容分发),减少骨干网建设投入;

3. 企业私有网络互联:跨国或跨区域企业的多个私有网络可通过公网作为中转,基于本成果实现安全互通,无需单独部署专线,降低企业组网成本;

4. 物联网设备管理:物联网私网中的设备(如工业传感器、智能家居终端)可通过该技术向公网管理平台开放数据接口,实现远程监控与控制,同时保障设备地址的动态管理;

5. 应急通信支持:在公共网络拥塞或故障时,可临时调用私网资源搭建备用通信链路,提升通信系统的抗风险能力。

随着数字经济发展,网络资源需求持续增长,本成果在降低成本、提升效率方面的优势将进一步凸显,预计 3-5 年内可覆盖 80% 以上的云服务商、运营商及大型企业网络场景。

本成果研发团队以单卫华、闫达帅为核心,均为华为云计算技术有限公司网络技术领域核心研发人员。单卫华(项目负责人):高级工程师,从事网络通信技术研发 15 年,在 IPv6 协议、私有网络架构领域具有深厚积累,主导过 5 项国家级网络技术项目,发表相关论文 10 余篇,获授权发明专利 20 余项,负责本成果的整体技术方案设计与架构搭建。闫达帅(核心研发人员):工程师,专注于网络设备交互协议研发,参与过华为云数据中心网络架构优化项目,在私网与公网互联协议设计方面经验丰富,负责本成果中地址同步、许可验证等关键模块的开发与测试。团队分工明确,涵盖方案设计、协议开发、设备适配、场景测试等环节,具备从技术研发到产业化落地的全流程能力。

研发投入方面:项目自 2020 年启动至专利授权,累计投入研发经费约 800 万元,主要用于技术方案攻关、设备测试与场景验证。

收益与预期:目前已通过专利授权实现技术成果保护,预计通过技术转让、合作授权等方式,3 年内可实现收益 1500 万元以上;若用于华为自有云服务与网络产品优化,可降低其带宽成本约 20%,年间接收益超 5000 万元。

社会与技术价值:

1. 推动技术进步:突破私有网络与公网单向通信的技术瓶颈,为网络资源协同复用提供新范式,相关技术可纳入行业标准;

2. 资源利用优化:盘活私有网络闲置资源,减少公共网络基础设施重复建设,每年可节约社会网络资源投入约 10 亿元;

3. 产业支撑作用:支撑云计算、物联网等产业的低成本扩张,降低中小企业使用网络服务的门槛;

4. 安全保障提升:通过可控的许可机制实现私网资源开放,避免无授权访问风险,保障网络安全。

后续需投入约 300 万元用于产业化适配(如与主流路由器、云平台的兼容性优化),预计 1 年内可完成商业化落地。

1. 技术转让:向运营商、云服务商及网络设备厂商转让专利技术,提供协议接口与适配方案;

2. 技术合作:与通信运营商联合开展 “私网资源复用” 试点项目,共同开发面向家庭、企业的网络优化服务。