构建智能化承载网络新时代

随着社会通信需求的多样化发展，网络规模不断扩大，网络架构逐渐演进，CT和IT技术正走向深度融合。基于SDN/NFV云化技术的电信网络重构正在推进，这带来大量的新问题。此外，面向5G时代“以人的体验为中心”的网络将加速许多行业的数字化转型，在多样化的行业应用需求和超大规模连接的网络挑战下，传统的网络运维系统已不能支撑网络重构的需求，也无法满足5G时代端到端快速高效网络服务的需求。因此，当前各大运营商和供应商都在积极参与和推动网络自动化相关工作。

随着海量网络数据量的有效提取和机器运算能力的大幅提升，以及各种机器学习和深度学习理论的发展，能应付高度复杂性情况的AI将成为解决相关问题的重要技术，结合SDN与AI的基于意图的网络（Intent Based Network， IBN）将成为网络自动化和智能化的目标。

基于对网络智能化发展趋势的判断和多年的技术沉淀，中兴通讯创新性地提出新一代承载智能化解决方案Athena。

Athena解决方案组成

中兴通讯承载智能化解决方案Athena是中兴通讯面向未来提出的智能化网络运维解决方案，方案构成了一个完整的智能化运维闭环，在极大降低运营成本的同时最大限度释放网络潜能和效益。Athena方案由意图驱动引擎（ANS director）、自动化控制引擎（CloudStudio NCO编排器、ZENIC ONE控制器）、网络感知引擎（BigDNA）组成（见图1）。 

IBNS（Intent Based Networking System）是以IBN思想为核心的网络运维系统。IBN是一种基于业务意图去进行搭建和操作的闭环的网络架构。传统网络依赖于人下发具体的策略，但IBN网络中人只需关注自身所期望达到的网络状态，即意图，IBN网络会根据意图自动完成后续的操作，并实时地验证实际网络与意图是否匹配，不断调整，形成一个闭环的运维控制系统。中兴通讯意图驱动引擎ANS Director（Autonomous Network System）与ZENIC ONE、 BigDNA合作形成一个智能化闭环。用户可以通过语音、文字等多种输入方式表达其意图，系统与之交互确认，提升易用性的同时，实现意图表达的完整性、去模糊性，构建起用户与机器之间的桥梁。此外，ANS Director还实现了一致的意图实现流程，即不管是用户输入的意图，还是网络内部的修正/优化意图，都会转化为统一的网络意图表达模型，并经历方案设计和提前验证流程。

自动化控制引擎分为两个部分：CloudStudio NCO编排器（Network Connection Ochestrator）和ZENIC ONE控制器。中兴通讯CloudStudio NCO产品，即网络连接编排器，解决跨域跨厂家协同问题，提供端到端业务的快速发放，同时具备WAN侧和数据中心侧端到端打通的能力，完成数据中心侧网关路由器和WAN侧路由的拉通。CloudStudio NCO北向对接运营商BSS/OSS系统，并提供租户APP和运营商APP，与BSS/OSS系统一起实现用户业务自动发放。若CloudStudio NCO未对接BSS/OSS，则CloudStudio NCO提供租户APP和运营商APP，运营商可基于运营商APP对网络跨域业务进行规划及维护，租户可基于NCO提供的租户APP发放业务和监控业务。

ZENIC ONE作为中兴通讯下一代管控产品，融合了传统EMS网管、IP RAN控制器、ITN控制器、SDON控制器、SD-WAN控制器（政企产品），具备真正意义的全场景管控一体化能力。同时通过统一北向，集成传统NBI，对接OSS/BSS。ZENIC ONE还具备编排及控制功能，支持客户的平滑演进及对新业务新需求的快速满足。作为一款平台化的承载网络管理系统，ZENIC ONE类似我们熟知的PC操作系统，可实现两个主要目标：一，和底层硬件交互，为包含在硬件平台上的所有底层可编程部件提供服务，OS通过硬件驱动，适用多种硬件平台；二，为运行在计算机系统上的应用提供支撑环境，并提供统一标准的抽象API接口，同时屏蔽所有的底层实现细节。作为网络操作系统，ZENIC ONE通过南向接口协议（NetConf、PCEP、BGP-LS等）和设备驱动管理多厂商网络设备，对网络进行抽象，为用户提供统一标准的开放API接口，用户基于API接口开发具体的应用程序。

网络感知引擎由中兴通讯BigDNA（Big Data Network Analysis）产品实现。在大数据时代，数据即资产，BigDNA通过海量数据的集中存储、关联分析和深度挖掘来提升网络优化的能力和能效，真正实现面向业务和客户体验的端到端网络优化。网络感知引擎基于用户体验优化，极大提高了流量优化以及预警能力，也极大提升了网络问题预判命中率。

意图驱动引擎、自动化控制引擎、网络感知引擎共同组成了中兴通讯新一代网络运维解决方案Athena，其亮点体现在多个方面。

●架构领先。采用基于微服务的管控融合系统将管理能力提升10倍以上，管理等效网元规模由传统的3万左右提升到30万+。
●业务快速部署。基于SR/SDN/切片自动部署，将部署周期由传统的小时级缩短至分钟级。
●业务持续看护。对家宽/集客/大视频业务进行实时监控，依据大数据实现精准营销推荐。
●智能运维。采用大量AI+大数据技术，将风险识别率提升85%，有效提升网络可靠性。
●开放的APP环境。通过开放APP吸引第三方参与，降低用户综合CAPEX 55%。
●商用价值最大化，新场景上线时间节省2/3。

Athena解决方案工作流程

Athena解决方案中，意图驱动引擎ANS Director负责将用户意图的输入，翻译、转换成系统执行指令，实现用户意图的网络行为转换，完成用户意图操作。同时实现网络状态与用户意图的周期性匹配，完成用户意图的网络保障。自动化控制引擎组件中，NCO产品负责跨域协同编排，管控产品ZENIC ONE是整个网络变更的执行引擎，所有业务变更操作需通过此组件进行下发。网络感知引擎BigDNA则基于Telemetry技术的数据采集、AI的大数据人工智能分析与预测实现对网络的实时感知。意图驱动引擎、自动化控制引擎、网络感知引擎，三大引擎协同合作，形成一个智能化的运维闭环（见图2

当用户希望开通一条新业务时（比如L3VPN），用户可能并不了解，或者说不关心这条业务具体的实现方式，用户关心的是建立一条安全的虚拟网络，这就是用户意图。因此，当用户将意图输入至ANS Director之后，ANS Director将用户意图转换为具体的实施方案并进行方案的仿真校验，校验通过后下发至自动化控制引擎CloudStudio NCO中进行业务编排。CloudStudio NCO在接收到该项业务后，进行快速的端到端业务编排，并下发至ZENIC ONE进行业务配置。ZENIC ONE控制器作为管控一体化工具，承接了网络业务的具体配置以及网络设备的管理，通过ZENIC ONE实现用户意图到业务开通的过程，并在业务开通后实时进行网络管理。同时，BigDNA对网络进行实时监控分析，并将监控结果实时同步至自动化引擎，一旦网络状态发生劣化导致用户意图方案失效时，立即通知ANS Director进行方案矫正。ANS Director接收到BigDNA的通知后，对受影响的意图方案再次进行仿真验证，并重新生成新的解决方案来进行调整，保证业务满足用户的需求。至此，整个Athena解决方案就形成了一套完整的运维闭环。需要注意的是，意图的保证不等同于给用户提供最昂贵、最好的资源，而是指ANS Director能够恰好实现意图的满足，用一定的资源提供给用户最合适的方案。

Athena解决方案应用场景

目前Athena在网络统一管理、控制、协同、编排等诸多领域都有着广泛的应用，比如：5G统一网管、云网协同、SD-WAN、Underlay专线/云专线、跨域跨厂家编排、 IP+光等。
其中，5G统一网管场景包括从无线、承载到核心网的端到端运维。Athena作为有线网管可以与中兴通讯无线网管集成起来，形成统一端到端的网管解决方案。

云网协同统一管理指以DC为中心，支持云接入、云互联等云网协同的统一管理。ZENIC ONE支持城域云专线快速开通、高速云互联智能化部署，支持统一协同各个DC内的ZENIC VDC控制器，统一对城域网络和数据中心基础交换网络进行端到端配置。

SD-WAN场景中ZENIC ONE支持端到端管理CPE和DC 内的vRouter。

Underlay专线/云专线场景中ZENIC ONE支持端到端开通专线业务，从CPE连接城域网、骨干网，进行端到端编排，通过VNFM连接到VIM云平台，再接入到云内，开通云专线。

跨域跨厂家编排则运用到NCO统一编排器，将各个域不同厂家的网络进行统一编排。

中兴通讯IP+光解决方案基于SDN架构，引入层次化SDN控制器，通过管道资源池化来提升网络管道资源的利用率，并实现转发面中连接层与资源层的解耦，ZENIC ONE控制器实现对传统网络与SDN网络的统一管理。

目前，Athena已成功商用于中国移动、中国联通、中国电信、velcom等国内外多个运营商网络，获得广泛好评。随着大数据、机器学习等一系列新技术的发展与运用，智能化网络运维正在逐步成为现实。中兴通讯业界首家在承载网络推出基于云原生架构的系统产品，承载智能化解决方案Athena必将会运用到更多的商用网络中，实现网络资源优化以及最佳用户体验，更灵活、更快速的满足行业与细分市场的需求，助力构建智能化网络新时代。