统一编排分域管控,实现网络自动化和智能化

发布时间:2019-04-24  作者:王承锋 中兴通讯  阅读量:

随着云计算、AI技术以及5G网络的发展,云和网正在打破彼此的界限,相互融合。云网融合场景下的新时代网络运维将面临多个网络域、多种云平台的复杂网络形态,以及多样化的行业应用服务和超大规模的网络连接管理的挑战。因此,云网融合的运维模式必须实现自动化和智能化。

层次化的编排管控架构

中兴通讯通过对云网融合复杂运维场景的分析,结合行业整体发展趋势,提出了云网融合场景下的分层管控架构(见图1)。


自上而下,商业逻辑层是云网融合的商业应用层。这个层面的APP是商业应用具体场景的体现,能够面向最终用户的商业意图需求进行采集和分类。

业务编排器能够将商业意图转换成云网协同的具体业务逻辑,并将业务逻辑转换成网络编排请求和NFV业务链编排请求,向网络编排器层传递。业务编排器层面要求统一的云网协同编排器。业务编排器面向商业逻辑和用户业务,能够实现网络和云的统一端到端编排,是云网融合的集中展现层。

网络编排器层对接业务编排层,SDN编排可以将SDN网络连接进行集中编排,跨网络组成端到端的网络连接。NFV编排(NFVO)就是VNF虚拟化网络的统一编排。统一云管系统将各种云平台进行统一管理和调度。

在网络设备层之上的分域控制层是厂家控制器层面,允许城域网、骨干网采用不同的SDN控制器,为了实现网络解耦,也可以在城域网中采用多个SDN控制器。对于云计算环境,在控制层面可以为电信云部署VIM云管平台,为公有云部署独立的云管、云调系统。

统一编排和分域管控

基于以上的云网融合分层管控架构,中兴通讯认为分域管控和统一编排是新时代云网融合运维的关键架构。

分域管控是保障网络高效可靠的内在要求

分域管控是指云网的各个管控域分别部署控制器或管理系统,对每个域的网络和云平台进行控制和管理。管控域及其独立的管控系统的分域部署,能够保障各个网络、云平台管控域的敏捷高效;同时由于就近部署管控系统,带来了整体系统的高可靠性。

WAN网络在地域上分布广泛,如果集中部署管控系统,势必导致一个统一的管控系统需要接入在地域上分布广泛的网络设备,这会导致网络设备和管控系统之间的网络可靠性降低,不利于高效控制和调度网络。目前的网络转发面也带有部分的分布式控制功能,需要和管控系统的集中控制功能互相协作,耦合性较高。

一个管控域一般是一个设备厂家来建设。设备厂家在网络技术上的创新存在差异,我们应当鼓励这种差异性,百花齐放、你追我赶的局面才能带来网络技术的不断发展。但是网络技术发展也同时带来了网络接口的不断变化。一般来说,网络南向接口的标准化要滞后一年以上,而管控系统则需要更加紧密地跟随网络技术的发展,来提供创新的网络特性。

同时,随着网络技术的不断发展,网络南向接口也比较复杂多样,至少有好几百个南向接口的业务模型,只有设备生产厂家配套的管控系统能够提供更加高效和可靠的南向接口。

统一编排是面向云网业务端到端交付的必然选择

统一编排是指在编排层面统一接入各个管控域的管控系统,面向用户和商业意图提供云网融合的统一编排界面。
统一编排的优势在于:
屏蔽了各网络域、云平台的差异性。分域的管控系统统一对接到统一编排系统,将各个厂家的分域管控系统接口进行标准化。这样可以让各个场景在面向业务的统一接口下,发挥各家产品的创新特性。

面向业务的接口,易于标准化。不同于管控系统面向网络技术,编排层的接口是面向业务和用户商业意图的。这种业务接口可以基于业务模型来进行抽象和标准化,能很大程度上减少接口数量,更加容易实现标准化。

底层网络技术的演进对上层业务系统的影响大为减少。通过统一编排层的抽象,大量屏蔽了底层网络实现细节,这不仅给底层网络厂家的技术创新带来了空间,也增强了业务系统的稳定性。
因此,统一编排器是云网业务端到端交付的必然选择。

分层的云网业务自动化和智能化

基于统一编排、分域管控的整体架构,云网业务可以分层地实现自动化和智能化。分域管控层面,和网络设备紧密结合,根据各厂家的创新特色技术实现智能化和局部的自动化闭环,响应更及时、可靠。在统一编排层面,面向商业逻辑的端到端业务编排,从整体上实现“客户智能”和端到端的业务自动化。

云网业务的分层自动化和智能化,可以从如下几个方面来具体分析。

智能化主动数据采集

网络的实时感知是网络自动化的基础,而实时采集技术是网络实时感知的核心模块。传统的SNMP、FTP等数据采集都采用分钟级的数据采集模式,不能满足实时采集的要求,目前推荐采用的是Telemetry采集方式。Telemetry采集模式具有一次订阅、网元持续主动推送的特性,支持毫秒级的硬件采样,采集效率很高。但是这种采集方式在增加采集频度的同时也带来了百倍于传统采集方式的数据量,增加了数据存储和分析难度。

中兴通讯结合AI技术,创新研发了智能Telemetry采集专利技术。该技术通过AI主动学习,建立最佳的学习模型,实现了稳态低密度、突发高密度的智能采集方式。并且,该技术通过AI技术进行科学预测,大大降低了数据的采集量和存储量,大幅提升了数据实时分析的效率。这就是分域管控的AI技术创新带来的好处。

层次化大数据分析

基于大数据的业务分析是智能网络保障的基础。层次化大数据分析的价值在于更加贴合各个层面对于分析能力的要求,提供更加符合应用需求的分析能力。

分域管控系统集成本域内子网分析模块,实现子网级的分析,聚焦域内实时分析,基于AI策略,驱动网络实时保障。对于域内网络的故障智能诊断,性能劣化分析提供实时的分析策略支持。这个层面的分析能力要求主要是分析响应的及时性、实时性。

统一编排层面集成独立的大数据平台,精准识别客户,针对客户商业逻辑和业务质量进行主动式分析和保障,提升客户的满意度。一般认为,统一编排层的实时响应要求相对可以低一些,但是需要支持:

-海量数据存储和分析能力;
-离线历史大数据分析能力;
-并行技术和分析能力;
-基于AI技术的分析能力。
分层的闭环自动化

统一策略管理和分层的自动化闭环是云网业务动态自动化的基础。

策略是自动化闭环的基础,统一策略管理要求策略的集中管理,有利于保证网络自动化策略的一致性调度。集中策略管理也能减少策略的重复和复杂度。

分域管控层面的自动化闭环可以提供域内业务的自愈能力,支持秒级/毫秒级的业务恢复。同时分域自治的自动化策略,也能避免局部业务影响整网失效的不良连锁反应。

统一编排层面的自动化闭环可以采用预防式的业务保护,提供分钟级的业务倒换和自愈能力。

自动化端到端SR(Segment Routing)路径构建

云网业务的SR路径往往需要多个厂家的SR路径进行拼接,来实现端到端的SR路径。分层的SR路径构建可以采用以下方式:

统一编排器根据业务需求计算端到端SR路径首末节点,以及SR路径整体的SLA质量要求。对于SR路径进行端到端质量检测,当整体端到端的质量要求满足业务需求后,可以将SR分段请求(包括路径信息和拆分的SLA指标信息)下发给各个分域管控系统;分域管控系统根据编排器的要求,在域内计算最优的SR局部路径,并将该路径信息上报给统一编排器。

分层的路径构架模式,充分发挥了统一编排器集中处理业务逻辑和端到端管理的优势,也充分发挥了分域管控系统路径优化计算的能力。

随着各种业务的全面上云,云网融合是发展趋势也是运营商的核心竞争力所在。云网融合场景下,应对各种网络域、云平台的统一端到端管控和编排需求,中兴通讯认为统一编排、分域管控是实现云网业务自动化和智能化的最佳运维架构模式。


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