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从通讯40两大要素来看运营商转型

2019/04/25 来源:惠州信息港

导读

通信世界消息(CWW) 日前,“2016运营转型峰会”在浙江乌镇举行,会上,中国移动副总裁李正茂就运营商转型给出了自己观点:通信4.0。由于

通信世界消息(CWW) 日前,“2016运营转型峰会”在浙江乌镇举行,会上,中国移动副总裁李正茂就运营商转型给出了自己观点:通信4.0。由于演讲时间所限,李正茂从运营及产业转型方面做出了一个简短框架化的介绍。那末,究竟有何前世今生呢?通讯4.0又如何让IT与CT产生化学反应呢?

对此,我们不妨从通讯4.0两大核心要素入手,来浅析通讯4.0新型络架构。

通信4.0实质:IT产业和CT产业的融会

如何系统化的去看待通讯4.0呢?用李正茂的话来说便是:通讯4.0的实质是IT产业和CT产业的融会。构成通讯4.0的两大核心要素为:软件定义络和软硬件解耦。

软件定义络,用软件调度管理络连接。如在IP领域中,SDN与传统的连接技术不同,它采取集中控制、能力开放的络架构,高效地调度整资源,提供了络连接的开放能力。

软硬件解耦,将络软件与硬件分离,硬件作为底层通用物理平台,而以软件的方式实现络功能。NFV是实现软硬件解耦的核心技术,即络功能节点虚拟化技术,将传统的络设备与硬件解耦,通过通用的服务器和虚拟化技术实现其络功能,提升管理和保护效力,增强系统灵活性。

从络的构成来看,络分为络功能节点和络连接,其中络功能节点能够实现络业务的处理功能,而络连接则将多个络功能节点连接起来。

因此,在李正茂看来,“NFV和SDN是实现通信4.0的核心技术,NFV负责面向络功能的软件实现;SDN负责面向络连接的软件调度,二者相互结合、相互补充,共同构成了全部通讯4.0络。”

SDN开启“软件定义络”的新时期

传统IP络的基石是IP路由协议,以开放短路径优先协议为例,采取Dijkstra算法来计算拓扑上的短路径,而不是计算拓扑和流量结合后的路径。所以,在大型络的运维中常常出现整轻载而局部链路拥塞的情况,这会致使络的链路质量大幅下降。虽然目前也有类似MPLS流量工程的技术,但由于控制面和运维的复杂性,并没有得到真正大规模的商用部署。

为了保证络质量,全球运营商基本上都采用了轻载的建思路,比如当峰值流量到达70%时就开始扩容。据统计,全球运营商络平均利用率在30%-40%之间。面对从2014年至2019年全球互联流量将提高10倍的巨大流量红利,运营商络的范围将呈指数级增长,较低的络利用率将使得运营商更难以接受络建设成本。

另外,传统络对外服务能力弱,而且开通周期长。以开通全国团体客户MPLS VPN(虚拟专用络)服务为例,要经过用户向客户经理申请、需求确认、内部工单、各省络部门勘探和IP络配置、团体络部门勘探和配置、全国联调等一系列流程,通常来说少需要1个月的时间。

但SDN不同,SDN络架构采取开放的北向接口,将络能力以API的方式提供给业务平台。业务平台提供不同种类的模型或套餐,使得用户可以在平台上按需自助开通虚拟络服务。仍以开通团体客户MPLS VPN服务来讲,用户在业务平台上仅需提供需要开通的络节点、节点之间的链路带宽、服务质量等信息,申请提交后将由业务平台向SDN络申请资源,当资源(包括接入资源)满足各项条件时,将即时为用户提供虚拟络服务。

因此,整个业务开通流程节省了大量内部沟通调和和手工配置络的时间,实现了络服务从线下到线上的极速开通体验。鉴于其能够同时实现“开源”和“节流”,SDN被认为是未来的创新络架构,成为业界共同研究的热门。而在SDN应用场景上,SDN架构为络能力开放、络资源利用率提升带来了巨大的增益,因此可运用于云数据中心、广域、传送和移动核心领域。

不过,SDN发展仍面临技术挑战,例如集中控制如何应对大规模、复杂的络挑战。络的复杂程度很高,装备故障或者扩容升级改造等因素会致使络环境频繁变化,这类实际情况直接考验SDN应用软件的算法复杂性、逻辑严密性和快速处理性能。SDN运用能否在这种情况下实现流量的有效调度将是一个重大挑战。目前,在SDN整体解决方案的大规模性能方法上还留有许多空白,这需要产业链共同推动。

NFV开启软硬件解耦的新时期

发展到今天,运营商的络由大量的通讯装备,包括路由器、交换机等构成。这些传统通信设备的一个重要特点是,它们的功能软件和硬件装备是紧密绑定的,这些设备根据其功能需求的不同往往表现为硬件形态各异。

这些形态各异的设备散布在通讯络的各个机房中,在运营商部署新的业务功能时,旧的络装备就需要逐步被替换,代之以新的络设备,每新增一个功能软件都意味着新增一个硬件装备。硬件设备的不断更替常常会带来较高的成本投入,这一本钱不但包括更换设备的本钱,也需推敲运维的人工成本和新增装备的存放空间和电力供应的本钱。

另外,专有的硬件装备存在开发周期的限制。通讯络的更替往往需要经历漫长的时间。考虑到前期的需求调研、后期硬件的生产周期,一个专用硬件设备的开发周期往往需要长达年。这样漫长的开发周期使得传统通讯装备的更替速度非常慢,进而致使运营商对新业务的响应缓慢。

但是,随着技术和服务创新的需求,特别是互联的迅猛发展,用户对新业务的需求越来越多、愈来愈快。用户对新业务、新功能的急切需求与运营商对新功能上线的缓慢响应已经成为传统通讯络中的一个关键痛点。

在成本和业务创新的两重压力之下,运营商必须寻觅出路,改变目前的络实现方式。NFV的概念就是在这样的背景下被提出并被运营商广泛采纳的。NFV早由13家主流运营商(含中国移动)于2012年在ETSI(欧洲电信标准协会)联合发起,并于同年发布NFV白皮书。自NFV发起以来,这一概念遭到广泛重视,基于NFV技术推动未来络的重塑和发展逐步成为业界共识。

NFV的概念颠覆了全部通讯络的实现方式,从络的边沿接入到络核心,从固定络到移动络,所有络功能的实现都有可能由于NFV概念的提出得以重新改造。例如,传统的固接入中,用户的边缘设备通过络侧接入装备接入运营商BRAS,用户侧的设备为用户提供基本的络服务。随着家庭和企业用户不断提出针对络业务的创新需求,用户侧设备需要承载愈来愈多的功能,其物理装备也愈来愈复杂。这些物理装备需要不断进行更新换代以增加新的功能。同时,装备复杂度的提高使得故障率大大上升,运维本钱越来越高。

一样是本钱和创新的两重压力促使了运营商积极推动固接入NFV部署实践。其中,vCPE(虚拟用户侧装备)已被大多数运营商和厂商认为是固接入中NFV部署实践的为典型案例。vCPE将较为复杂的络功能及新增业务以NFV虚拟化的方式,部署在络侧而非用户侧,同时可为运营商未来新增业务乃至第三方业务提供开放平台。vCPE的部署使得传统固定接入络变得更加灵活,用户可以根据需求定制自己的络。

虽然运营商对NFV的未来寄予厚望,渴望其解决目前运营中的若干痛点。但是全球运营商通过多次实践,也逐渐发现NFV距离实际的大规模商用化、产品化部署还有一定距离。运营商在部署NFV之间,还有若干问题需要解决,这些问题不单单包括技术问题,也包括运营问题、管理问题。但是,尽管新兴产业仍有很多方面需要进一步完善,但是运营商和厂商通过不断地实践,正在逐步发现并解决一个个新问题,未来前景依旧可期。

以NFV/SDN为基础构成了通讯4.0新型络架构

通讯络在物理形态上由数以百万计的电信机房组成。在通信业务快速发展的几十年中,通信络规模几近每一年都在成倍增长,设备数量和络的复杂性剧增,络格局纷纷复杂。经过几十年的发展,传统电信机房的情况复杂,每一个机房承载的装备、线缆规格各不相同,机房的环境条件也各不相同,造成了络扩容难度大、络运维量大、管理复杂、组成本高等一系列困境。

对此,李正茂指出,“NFV和SDN等新技术的兴起,使我们看到了解决这1窘境的契机。我们可以重新设计通讯络的架构,重新搭建络基础组件,从而彻底改变现有络格局复杂、保护难度大的状态。”

通信4.0的目标架构是将NFV和SDN深度结合,实现全部络的资源共享、灵活调度和动态编程。通信4.0络将是组件标准化和编排一体化的络。其中,组建标准化是指用统一规划、可复制、可扩大的TIC组建替代传统电信机房构成新型的电信级数据中心,并于传统的数据中心同享物理和传输等资源;而编排一体化指的是通过全局统一的络编排和调度管理功能实现全局的优化。

众所周知,通讯是互联的核心基础,没有通讯就没有互联,也就谈不上“互联+”。一样,通讯4.0将是未来万物互联的络基础。可以说,没有通讯4.0,就没有工业4.0。正因如此,通讯业不但没有衰落,而是更加显得重要,更加具有光明的未来。

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