云网融合，云原生加持服务化网络
发布时间：2022-07-21 作者：中兴通讯IP数据产品总工 朱海东 阅读量：
云网融合作为数字信息基础设施的核心特征，表现在云、网和数字化平台相互之间的能力需求和协同上。云网融合的关键就是打破云和网的边界，实现多个层面的一体化，在统一云网资源技术底座、供给方式和运营管理的基础上，实现云网能力的服务化。
云计算的广泛使用在不断改变云原生的定义。云原生是一种专门针对云上应用而设计的方法，用于构建和部署应用，以充分发挥云计算的优势。这些应用的特点是可以实现快速和频繁的构建、发布、部署，结合云计算的特点实现和底层硬件和操作系统解耦，可以方便地满足扩展性、可用性、可移植性等方面的要求，并提供更好的经济性。狭义的云原生主要是微服务+容器+持续交付+DevOps等技术，后来云原生计算基金会（Cloud Native Computing Foundation）对云原生技术进行重定义：云原生技术有利于各组织在公有云、私有云和混合云等新型动态环境中，构建和运行可弹性扩展的应用。云原生的代表技术包括容器、服务网格、微服务、不可变基础设施和声明式API。
云原生起始于云化的数据中心内部，这里的云原生网络主要实现容器之间以及和基础设施层之间的通信，在此基础上发展而来的数据中心内部组网技术天然具备云原生特质。从网络技术视角看来，这种云原生网络的主要特征是在数据中心物理网络基础上，通过Overlay封装技术和SDN集中控制能力，实现了业务触发的L2/L3网络逻辑资源自动快速部署。
在网络即服务（NaaS，Network as a Service）架构下，数据中心内的云原生主要利用了NaaS连接服务的一部分，实现对网络资源的调用和部分管理。而网络的能力和价值并不止于此。随着多云和混合云模式的成熟和扩展，云化业务在地理空间上的分布式部署日益广泛，业务对网络服务能力的调用范围也从数据中心网络扩展至广域网络。为了满足大规模海量业务发展要求，NaaS的各项能力也要持续进行解构和抽象。
从整个信息系统视角看来，如图1，按照互联网的端到端原则和分层原则，上层业务调用下层网络能力是理所当然的，这是网络作为下层系统服务上层应用的天性。但在网络层本身，网络对外呈现和发布的服务是可以分为几个方面、若干能力的：NaaS连接服务包括资源动态调配、统一的SLA、E2E带宽保障、多接入管理等能力；NaaS平台服务则提供可编程网络、按需编排扩展能力；NaaS应用服务则可以将网络实时性能状态、维护操作能力和网络业务链能力开放给业务系统。
图1 XaaS体系架构
把这些能力进行服务化的发布，正是云原生架构中所谓“模块化”的核心精神，模块化的拆解也是构建服务化网络的基础。与软件能力的模块化和微服务类似，网络服务的模块化也是将网络不同能力抽象并封装，通过不同的功能模块的协作对外交付组合能力。但与之不同的是，软件的服务化本质上是实现能力在分布式环境中的重用，网络的能力受网元设备和通信互联媒质等物理资源限制，难以在本地通过水平扩展（scale out）的方式快速补充，而需要在整个网络域的范围中采用业务链的方式进行空间调度，实现的是能力在地理分布式环境中的空间调用，将可用网络能力的边界从单一的站点、机房、本地网扩展到整个互联网。
为了评估能力模块组合后的效果，需要网络具备可观测性。状态监测告诉我们系统的哪些部分是工作的；可观测性告诉我们哪里为什么不工作了。网络观测度量指标不仅用于故障处理过程，也是网络资源全局优化的重要输入。在IT领域通过日志（Logging）、指标（Metrics）和追踪（Tracing）的三大能力组合构建了应用层的观测体系。网络领域业务具备类似能力，如iOAM、TWAMP和Telemetry等已经在网络中开始部署，特别是iOAM可以提供业务流级别的按需主动测量。但总体而言网络级的可观测性在具体能力的精细程度以及对采集到的数据关联分析处理方面还较原始和初级，特别是在由多个网络域构成的广域网环境中，多个技术域和管理域的协同，会使系统复杂性呈指数级增长。在广域网络层面的“服务治理”能力是后续行业需要重点研究和提升的方向。
自动化、高可用、安全性等特性一直是网络能力的核心诉求。云原生的可测试性要求，对网络而言则需要点亮新的技能树。在软件领域CI/CD（持续集成和持续交付）可以通过开发域和生产域的划分提供过渡，而且共享物理资源的网络中，可能通过切片方式划分出类似开发域的子网，也可能采用数字孪生的方式进行模拟验证。
随着实践发展，技术不断进行重构，为软件产业带来巨大收益的云原生技术也将扩展其能力外延。无论云原生在技术形式上的表征如何，其内在本质的要求是提高云上资源利用率和应用交付效率，而这也正是云网融合的目标。毕竟在快速发展的网络业务面前，总有一部分网络资源是稀缺的，云网融合就是要对有限的、相对稀缺的资源进行合理配置，以便用最少的资源耗费，“生产”出最适用的“网络产品”，获取最佳的效益。
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