電信云的兩個(gè)發(fā)展階段介紹

經(jīng)過多年發(fā)展，云計(jì)算已經(jīng)形成較為完整的生態(tài)體系，并逐漸切入到重點(diǎn)行業(yè)。在電信行業(yè)，傳統(tǒng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)大多是以專用形態(tài)來呈現(xiàn)的，緊耦合的軟硬件形式導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)“豎井”和功能綁定，因此業(yè)界需要一種通用的硬件架構(gòu)，配合靈活的軟件方式來解決這些問題，在此背景下，電信云應(yīng)運(yùn)而生。

為應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的需求，電信云應(yīng)運(yùn)而生云技術(shù)的成熟和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的升級(jí)驅(qū)動(dòng)電信云發(fā)展。一方面，不斷涌現(xiàn)的新型IT技術(shù)正逐漸滲入到電信行業(yè)，虛擬化、云計(jì)算、SDN/NFV等技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電信業(yè)務(wù)云化和網(wǎng)絡(luò)功能靈活調(diào)度，以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源最大化運(yùn)用；另一方面，伴隨著5G時(shí)代的到來和邊緣業(yè)務(wù)的興起，當(dāng)前運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)軟硬一體的通信網(wǎng)元和轉(zhuǎn)發(fā)控制一體的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，難以滿足快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求，不能很好地兼容新業(yè)務(wù)。為應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的需求，以SDN/NFV等技術(shù)為基礎(chǔ)的電信云應(yīng)運(yùn)而生。

電信云基于虛擬化、云計(jì)算等技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電信業(yè)務(wù)云化，基于SDN/NFV關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能自動(dòng)配置和靈活調(diào)度，基于管理與編排實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、資源和網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同管理和調(diào)度。根據(jù)服務(wù)的對(duì)象不同，可以將電信云分為面向CT的云和面向IT的云。

如圖所示，CT云側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)的云化，意在建設(shè)云化的新型電信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)環(huán)境；IT云是針對(duì)運(yùn)營商內(nèi)部的應(yīng)用系統(tǒng)的云化，如計(jì)費(fèi)與結(jié)算系統(tǒng)、營業(yè)與賬務(wù)系統(tǒng)、客戶服務(wù)系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等的云化。

圖電信云架構(gòu)

CT云將通信網(wǎng)元建設(shè)在云的架構(gòu)上，由于電信業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，使得CT云在功能和性能方面明顯區(qū)別于IT云。功能上，CT云除了有云資源管理，還有虛擬化網(wǎng)元生命周期管理和電信業(yè)務(wù)編排和管理，通信行業(yè)屬性顯著。性能上，由于通信網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)轉(zhuǎn)發(fā)大路由的特點(diǎn)和99.999%的高可靠性要求，CT云須在轉(zhuǎn)發(fā)平面、操作系統(tǒng)、虛擬化層等方面進(jìn)行電信級(jí)技術(shù)增強(qiáng)。

全球運(yùn)營商皆邁向云化演進(jìn)道路早期，移動(dòng)通信設(shè)備都是以專用的設(shè)備形態(tài)呈現(xiàn)的，在專有平臺(tái)架構(gòu)下，各硬件設(shè)備彼此獨(dú)立。隨著IT技術(shù)的快速發(fā)展，云計(jì)算、虛擬化、SDN/NFV等技術(shù)逐漸應(yīng)用到電信行業(yè)，靈活的軟件方式終將替代傳統(tǒng)的專屬硬件。將電信業(yè)務(wù)云化可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的靈活調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)資源的最大利用，因此，建設(shè)電信云服務(wù)環(huán)境來重構(gòu)電信網(wǎng)絡(luò)以及電信業(yè)成為了運(yùn)營商戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要一步。

在國外，從AT&T發(fā)布的Domain 2.0計(jì)劃開始，DT、Orange、Telefonica等大量的電信運(yùn)營商邁向云化演進(jìn)的道路。在國內(nèi)，中國移動(dòng)的NovoNet 2020、中國聯(lián)通CUBE-Net 2.0、中國電信的CTNet 2025等一系列規(guī)劃和愿景，本質(zhì)上都是傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的云化轉(zhuǎn)型，基于電信云服務(wù)環(huán)境來承載電信級(jí)業(yè)務(wù)。

從目前來看，電信云的發(fā)展可以概括為兩個(gè)階段：獨(dú)立電信云階段和分布式統(tǒng)一電信云階段。

獨(dú)立電信云階段，這一階段運(yùn)營商主要部署vIMS、vEPC、vBRAS、vCPE等網(wǎng)元，同時(shí)，引入MANO來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的網(wǎng)元和業(yè)務(wù)部署。在這種方式下雖然也會(huì)部署幾個(gè)數(shù)據(jù)中心，但是各個(gè)數(shù)據(jù)中心的電信云是互相獨(dú)立的，之間沒有DCI（數(shù)據(jù)中心互聯(lián)）或者業(yè)務(wù)互相遷移的需求。

分布式統(tǒng)一電信云階段，在這個(gè)階段運(yùn)營商希望中心DC、區(qū)域DC和邊緣DC能夠統(tǒng)一管理，業(yè)務(wù)和管理呈現(xiàn)為一朵云，真正形成分布式統(tǒng)一電信云。這就要求把整個(gè)廣域網(wǎng)納入電信云管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)DCI，對(duì)系統(tǒng)的整合能力提出了更高的要求。

電信云關(guān)鍵特性及對(duì)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的支持電信云具有以下3個(gè)顯著特點(diǎn)：高性能、高可靠性和電信級(jí)可管可控。

高性能體現(xiàn)在大路由轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化。電信云有大量路由型VNF的引入，需要支持海量IPv4/IPv6路由學(xué)習(xí)與轉(zhuǎn)發(fā)，以及數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的故障快速感知與倒換，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞前調(diào)整流量、質(zhì)量劣化前優(yōu)化質(zhì)量，從而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)自治。

高可靠性體現(xiàn)在電信級(jí)“5個(gè)9”的針對(duì)性優(yōu)化。電信業(yè)務(wù)對(duì)現(xiàn)有IT數(shù)據(jù)中心和基礎(chǔ)設(shè)施在可靠性方面提出了更高要求，NFV系統(tǒng)由服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和云操作系統(tǒng)多部件構(gòu)成，涉障節(jié)點(diǎn)多，潛在故障率更高，電信級(jí)“5個(gè)9”的可靠性需要針對(duì)性的優(yōu)化方案。

電信級(jí)可管控體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化電信資源的運(yùn)維和管理。電信云將資源集中管理，全網(wǎng)資源共享，提升資源利用率，降低建設(shè)成本；網(wǎng)絡(luò)集中運(yùn)維，提升運(yùn)維效率，降低運(yùn)維成本；業(yè)務(wù)集中部署，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)快速迭代。

傳統(tǒng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)大多是以專用形態(tài)來呈現(xiàn)的，這種緊耦合的形式必然導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)“豎井”和功能綁定。隨著軟件定義網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)的發(fā)展，電信云將對(duì)電信領(lǐng)域的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)、業(yè)務(wù)運(yùn)營等各個(gè)方面帶來巨大變化。基于電信云的關(guān)鍵特性，可從以下4個(gè)方面助力通信運(yùn)營商完成網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型。

一是架構(gòu)重構(gòu)：建立以DC為中心的云化架構(gòu)，支持新業(yè)務(wù)快速上線與調(diào)整。

二是網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)：通過SDN/NFV實(shí)現(xiàn)靈活智能的網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)感知業(yè)務(wù)需求，自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)隨云動(dòng)。

三是業(yè)務(wù)重構(gòu)：基于統(tǒng)一的云平臺(tái)，重構(gòu)不同的電信業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)按需業(yè)務(wù)部署與調(diào)整，降低新業(yè)務(wù)上線周期。

四是運(yùn)營重構(gòu)：通過“全在線”、按需自動(dòng)化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)化的運(yùn)營模式，將業(yè)務(wù)運(yùn)營模式從管理型轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)型，提升業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

一個(gè)敏捷靈活的電信云平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)以上四大重構(gòu)的基礎(chǔ)。統(tǒng)一融合的電信云平臺(tái)可以同時(shí)承載CT和IT業(yè)務(wù)，滿足移動(dòng)接入、企業(yè)連接、固定接入、承載網(wǎng)、核心網(wǎng)和運(yùn)營商應(yīng)用系統(tǒng)等多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求。

電信云助力5G發(fā)展基于SDN/NFV技術(shù)，電信云將5G核心網(wǎng)網(wǎng)元功能如路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理等從硬件設(shè)備中解耦出來，拆分為更細(xì)粒度的服務(wù)單元，這一思想與5G核心網(wǎng)設(shè)計(jì)原則不謀而合。5G核心網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)采用原生云化的設(shè)計(jì)思路，將網(wǎng)絡(luò)功能拆分為細(xì)粒度的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可以對(duì)應(yīng)部署在電信云平臺(tái)上，為差異化的業(yè)務(wù)場(chǎng)景提供敏捷的系統(tǒng)架構(gòu)支持。同時(shí)，電信云操作系統(tǒng)協(xié)調(diào)上層應(yīng)用和底層硬件，支持基于MANO的全自動(dòng)部署，支持自動(dòng)化彈性伸縮，提升運(yùn)維效率。

另外，5G核心網(wǎng)的關(guān)鍵特性之一網(wǎng)絡(luò)切片，也可以由電信云的虛擬切片網(wǎng)絡(luò)來支持，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片的各子片業(yè)務(wù)需求到網(wǎng)絡(luò)資源的傳遞與適配。電信云將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮摂M化，由虛擬的計(jì)算、存儲(chǔ)資源和拆分后的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)單元按需構(gòu)建隔離的專用虛擬切片子網(wǎng)。根據(jù)切片承載的業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求不同，層次化地控制各個(gè)切片，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜唾Y源端到端的統(tǒng)一編排管理。

電信云DC將最終承載運(yùn)營商5G核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)、支撐、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，成為運(yùn)營商ICT基礎(chǔ)設(shè)施的新核心。未來，基于云的架構(gòu)和思想來提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)已成趨勢(shì)，電信云將不僅服務(wù)于5G網(wǎng)絡(luò)，還將應(yīng)用于運(yùn)營商現(xiàn)網(wǎng)的升級(jí)改造，成為運(yùn)營商戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要一環(huán)。