段晓东:对下一代网络发展转型的思考和实践

各位早上好,很高兴受主办方邀请与大家分享一下关于下一代网络发展的实践和思考,今天的主题我觉得非常好,叫做网络重构,我觉得也特别适合我们当前的主题,在讲之前,我个人特别想谈两个感想,也是因为在这个领域工作了很长时间,这种大型的会议开过很多次,我越来越有两个感受,第一个感受,根据刚才运营商领导讲过的,我最近因为个人的工作关系,频繁接待了国际上很多的运营商,包括法电、德电、AT&T等等,我们进行了很多的沟通,大家也都来找中国移动,想了解一下我们的想法。最后发现大家说的话越来越相似,困惑的问题基本都是一样的,DC化,怎么重构网络,管理怎么办等等。可见,当前我们谈这个问题已经进入了一个深水区,已经不简简单单是谈一个技术怎么引入,或者下一步怎么办,而是我们面临的必须要去做的工作。

第二个感受,网络重构必须带来网络的转型,网络转型带来的是一代网络或者一代设备工程商的阵痛,我已经很明显的发现,平常跟很多制造商聊天,我发现很多人已经出现的不适应的地方。如果很多企业可以预见,如果不转型的话,会不会被淘汰,我想这是产业中很明显的特征。

回到今天我所讲的主题,大概分三个部分,第一个部分,简单分享一下背景和趋势,第二是讲一下我们中国移动在网络重构的思考和实践,从两个方面,一个是偏近期的SDN/NFV,另外一个是更长的一点的和5G的创新架构怎么做结合,最后是一个展望。

前面的背景,我想简略一点,为什么讲背景?这种会议开过不止三四年了,我想重新回顾一下,我们做这些事情究竟为了什么?不外乎有这么几个背景。第一,从去年开始,中国的运营商已经全面进入了流量经营时代,有一个标志性事件就是50%,流量、云数据收入已经完全超过了语音收入了,上半年我们超过了60%的占比,这个毫无疑问是各个国家运营商重复的工作。2011年左右,我记得日本的三大运营商已经全线突破了50%,2013年北美运营商突破了50%,对流量的预期怎么说不过分,应该说这也是一个标志性的事件。

流量的发展已经非常迅速了,我想只是未来一个很小的缩影,大家都知道,目前所谓的4K也好,极致4K、8K也好,新媒体的发展给网络带来的增长是爆炸式的。未来还有AR、VR等媒体会刺激网络带宽的不断发展,带宽发展一定是运营商永恒的主题。

回到网络该怎么办?要求运营商必须利用更低成本、高效率的使用,流量越来越大,每笔成本越来越低,你怎么在竞争时代存活,必须用一切低成本的技术发展。我想这是一个主题,对我们今天发展网络,我们的初心,这是我们第一要探讨的,必须走低成本、高效率发展的路线,否则这么沉重的网络是无法维系的。

第二是万物互联,今年中国移动已经发布了大连接的战略,把它作为我们公司下一个十年发展的基石,三大运营商,包括国外很多运营商都把它作为运营商发展的历史新机遇。我们过去几十年比较擅长服务于P2P的通信,未来能不能抓住个契机,我想它给运营商提出了一个挑战。以前大家的操作工作基本一致,但是万物互联,我想它的发展是完全一致化的,个人的需求是不一样的,它对运营商提出的需求是更加灵活多变的服务能力。

从这两个方面,我们来回顾一下为什么我们现在很多人谈到网络重构,无论是流量还是多样性的挑战,都提出了新的需求。

第一,未来网络转型发展是一个不断借鉴创新的过程,今天比较热的是SDN/NFV,但是我认为它只是发展未来网络的基础和起点,目前已经有很多网络服务化、网络分片等等,更多的技术初露端倪。第二,打造未来网络,它是一个系统性、全局性的工作,我们越来越发现这个工作牵一发而动全身,必须深刻从整个网络发展的目标架构考虑问题。第三,这里一定是RT和CT不断碰撞,开源和标准交织的一个过程,传统的封闭体系被打破,新的发展模式必须打造生态圈,加强技术和产业主导能力来做。这次的发展不是简单的引入新技术,或者新技术引入了该怎么办,绝对是体系生态的变化。

最后一点,对传统企业来说,绝对是颠覆性的创新,必须考虑人员和技能储备,我想这是我们对这一拨网络转型的想法。

这两天听到了专家们的探讨,应该说面向SDN/NFV和下一步的发展,第一个阶段是虚拟化,我怎么引入廉价的硬件和低廉的X86硬件来实现。第二阶段是DC化,一体化编排共享资源。第三阶段是所谓的功能重构、组件池化,它是一个很好的契机调整你的方式,不仅要动下面的基础层,同时要把方式进行调整,适应未来的发展。我个人开始还比较赞同,最近也在思考这个名字是不是合适,大家把它称为所谓的Cloud Native阶段,概念是网络功能重构,怎么组件化、服务化。

其实阶段二阶段三已经交织出了,我之前认为会在5G时代出现,我想这三个阶段是我们目前发展的一个非常重要的认识。我记得在三四年前,我们团队提出了一个概念,一定要三层解耦,一定要走云化,不做单机虚拟化,到今天为止,当时很多人不理解,说你们的挑战太大,三层解耦实现起来太困难,几乎不可能。我当时觉得不能走单机虚拟化,只是为了降低成本来考虑这个问题,一定要考虑到整个网络的灵活性和资源的共享化,才能真正应对未来的挑战。中国移动的更多挑战是走向第二阶段,我看到很多运营商基本上都是这个思路,除非一些小的运营商,基本上目前都在往阶段二走,这个挑战确实比第一阶段大得多。目前阶段二和三的交织已经开始了,所以我也把阶段三的工作给大家做一个简单的介绍。

结合我刚才讲的三个阶段,我想跟大家探讨一下第二第三领域的工作,第一块是基于云化的基础架构设想和实践,第二是功能重构与微服务化。中国移动未来网络发展方向有三大基本要求,刚才讲到了不管大流量等等,我把它称为高效率运营、低成本运营和灵活的业务提供,这三个我几乎每次会议都会讲,其实这个思维是一致的,如果大家之前有人了解过,我在三年前的会上就讲过,我当时还跟赵院长聊过,我们俩的观点非常相似。做这么大一个事情,绝对不是为了简简单单的降低成本,可能一提到就说你们想降低成本,我说降低成本的办法很多,更多是我怎么提升网络的效率,我的敏捷性,以及怎么样通过组合的方式提供更多的业务,开展更多未来的发展空间,这个事情一定是开源和节流同时进行。任何一个事情只靠省钱绝对无法动用这么一个产业,基于此,我们把网络分成两大体系发展,一个是新型的数据中心,将来所有的电信网络都要以DC的方式呈现功能,第二是新兴网络,网络连接都要用智能化的调度,提升网络的效率和业务能力,这个很明显是基于SDN/NFV技术支撑的。

我也把整个网络做了一个设计,这也是我们最新思考之后提出的架构图,最近一段时间一直在国际上进行介绍。因为我们首先一个想法,就是我们的下一代网络是以DC为核心的,怎么规划DC,怎么面临这个设计?我们经过了很多轮的讨论和思考,目前形成了三层结构的网络,上面两层我们把它称为所谓的云层,把它称为核心和边缘。

我们认为核心主要承载以控制面为中心,特点是更加集中化,更加规模效应、集中效应,这和传统所谓的公有云很类似,我们预计它在全国范围内可能有50—100规模的网络DC,主要承载的是我们的控制器。大家做了云计算很多年,特点在于什么?集中化带来规模效应和共享效应,而电信网的特点是如何把流量向边缘推送,尽快提供服务。这一点我们觉得和将来的发展完全不一样,我们将来会有一千到三千的DC在网络边缘提供各种流量的卸载,形成边缘云,提升网络效率。

同时,还有一个很大的点是下面这一层,随着无线技术的发展,很多的基站节点,中国移动有一百多将近两百万个固网下沉节点,这些节点也会逐渐向这个方向发展,但是它的步伐是逐渐发展的,我们预计这边会形成一些,所以我们没有把它作为一个AP节点。将来会出现三种形态,第一种,随着MEC或者5G下沉,它会跟上面的DC一样,进行一体化调度,目的是尽量把功能往边缘沉,能够尽快提升效率,服务于很多垂直行业。将来的EC或者5G可能会下沉到基站边缘区,同时也存在着很多站点,这么大的量不可能全部实现虚拟化或者所谓的NFV化,还有一些站点会引入X86,会有统一的虚拟层,或者内部有一个小的调度。

我们面向这么大一个网络,有几千个DC,必须有一个快速的、模块化、标准化可以复制的基础设施来实现各种业务的灵活调度,所以我们提出了电信级的而且是集成多业务的中心,中间有标准化组网、基础设施、编排、供电、散热、路由、交换,全都是模块化的。它其实也是区别于目前传统RT的公有云,其实很多地方不一样,要做增强。目前,我们基本上也把这个设计完成了,下一步希望推出去把这个作为一个可复制的基本单元。这里面还是挺复杂的,有很多复杂技术。

面临这个发展场景,我们之前两三年左右最重要的工作是I层,以TIC为核心,快速复制的理念,其实我们在实验室已经不停地复制TIC的实现,组建这种模块化。我们已经集成出了六套可以供现网复制的版本,中间确实发生了很多问题,比如说很多厂家包括国际上有名的厂家都帮助我们做了版本的升级,发现了很多大的BUG,但是形势在逐渐好转,我们认为这一步在将来不会是一个很大的问题,是一个逐渐成熟的过程。

做完这个工作之后,在我们的整个设计里,我们最近一年多的主要工作转向了O层,应该说无论是电信、联通的领导都介绍了它的重要性。我们也认为NFV这个事情要想玩转的话,必须要有一个强大的管理系统,靠现在的人工运维队伍很难做下来的,它赋予了很多编排业务的功能,不断去做迭代和升级,确实采用了一些新的方式,更加敏捷化的实现调度。

我们认为O的发展要避免重复过去OSS走过的弯路,全靠标准化的发展方向,我们认为其实是很难把这么一个运营商会特性化的事情做好。OSS发展到今天,做了很多标准,但其实大家能够一致化,可复制是很难的,下一代要求你这个单元一致化、可复制,所以我们要求在产业界走开源开放的路线,当然也跟业界很多合作伙伴,包括中国电信、包括华为、英特尔、爱立信,很多企业在一起,已经有15家合作伙伴以上,我们在去年倡议,到今年年初成立,已经做了一个Open-O的架构,在前不久的美国会议上已经发布了第一个版本,有超过150名开发者的大社区,已经完成了内生的73万行代码,我们对这个系统寄予厚望,希望通过开源和标准的方式赋予下一代网络应有的重任。这是我们一个新的思考,不要采取纯标准定义,厂家完善的方式。通过这个网络,我们能够把国内国际几大家拉在一起,在代码上集成。

他们自己都说我们几家从来没有在一起以代码的方式沟通快速推进,确实付出了很多辛苦的努力,将近一个月的时间,一百多位人员在我们的实验室里工作,通宵完成了这个版本。

当然,随着它的发展引发了一个故事,就是Orchestrator与OSS的关系,两者的协同才能实现敏捷化、快速化的发展路线。我以Orchestrator重构OSS成为目前发展的热点,以我目前对产业界合作伙伴的判断,大家都在重构OSS,基于Orchestrator,不要再基于传统的OSS改了,改的方式,我自己的判断是很难成功的,你以改的方式适应未来不如推倒重来,当然我个人认为以Orchestrator为中心,它具有吸纳能力,逐渐把OSS的能力往里吸纳。

近期我们也是在做两者的协同,长期的话,毫无疑问,我发现很多合作伙伴厂家都在重构产品线做这么一个工作,其实这是一个很大的变化,我想这里的挑战非常大。虽然讲得很简单,但是我们越做越发现是一块非常大的工作,需要我们的持续关注。我们自己的焦点也从I层逐渐向O层转变,当然这两者会有一个很好的协同。

面向下一代网络转变,思路上无外乎是演进式和重构式,这两者并不矛盾,取决于公司的战略决心和你的能力匹配,你能不能做到这个事情。就像AT&T,毫无疑问它是重构式的发展,这里面确实挑战还是很大的。以目标架构直接建立网络重构也有很大的问题,为了更好的验证重构式路线,我们中国移动目前在建设一张NovoNet实验网的架构,用重构的方式来建,不要基于现有的方式去改。同时我们一定要强调全局资源调度,不要再出现任何烟囱,不要厂家一个个调度。同时,要是多业务的,不要出现单业务的云了,这不是我们想要的目标。所以,我们大胆的往这个方向尝试,今年也开始做这个工作,拉了几个比较密切的合作伙伴。应该说这是一条布满荆棘的道路,我们希望快速发展验证这个目标,同时希望培养一批能够动手的人才。

当然,我们目前也在做两个方面的转变,一个是开源,大规模的参加各种开源组织,我本人刚刚任职Open-O的董事长,也是在开源方面积极投入的一个表示。

面向第三阶段,网络重构,我刚才反复讲,做NFV不是简简单单把平台换成虚拟机就可以了,其实是一个很好的重构契机。5G给了我们一个非常好的契机,我们认为5G是面向2020的,不应该有这么一个陈旧的发展,毫无疑问当时我们做了一个判断,我们也是精确对标之后发现差距是很多的,面向5G的需求,现在的核心网架构有很多的差距,我们当时就提出来,我们要做一个更加创新化的网络,毫无疑问,我们已经走向一个革命派了。我当时老开玩笑,我跟很多企业说你想想2020,现在你觉得NFV很痛苦,2020的时候我相信大家已经一致化了,都已经走向这条路了,如果你还设计成一个陈旧的网络,你将对不起那段历史和这一代网络。我们希望做一个更加创新化的5G。

所以,当时提出了三大理念,也得到了认可,第一是从刚性到软性,以前的网络是连接的,连接关系固定、网元固定、功能固定,它全部是以虚拟机的软件的方式存在,功能会重新组合,连接关系、部署位置未必需要刚性的,就需要这样连接,这是一个很大的理念。第二,应该是更加互联网化和IT化,这边有一个很重要的。

最后一点是一个高度智能化的集中式控制和全分布式处理的一个很好的结合,通过集中化、智能化提升整个网络的效率。

基于这个,当时我们提了一个沙漏模型,这是我们当时提的,3GPP不断地基于我们这个模型做了很多的修改,很多理念很相似,这中间有几个大的技术,第一个是深度的CU分离,第二是网络切片,第三是灵活的用户面部署。

我们认为5G就是一些新的软件功能,我们把5G的功能分布在刚才讲的TIC和AP结构里面了,如何分布,我们已经作了初步的设想,包括结合5G的MEC都作了设想。我们不希望到5G的时期发现你这个TIC不行了。

第二个就是所谓基于微服务的5G的功能解耦和计算与数据的分离,核心特点其实是把5G的各种功能搭成各个微服务。大家可以想像,过去为什么我们服务于A用户、服务于B用户,服务于一个物体,他都要经过移动性管理、健全管理等等,不可能松耦合。所以,在5G我们第一个概念就是希望功能松耦合,所以在5G,从架构的服务化、接口服务化和计算控制分离方面都做了很多的工作。左边这个图比以前的4G又复杂化一些,就是因为它解耦了很多功能,内部采取的更多是互相调度的微服务模块,这是下一代一个很大的变化,目前这只是一个初步设计,3GPP也在不断地做详细设计。

前段时间,中国移动牵动做了TR23.799,里面有很多关于5G设计的基本理念。第二,今年11月份已经启动了5G S的标准项目,经过激烈的PK,中国移动我手下的一个同事孙涛,非常优秀的一个代表,他承担了唯一职责,全球60家企业全部支持来做这么一个标准,将形成两个技术标准,一个是5G的架构功能,一个是基本流程,这两个固定以后,5G的形态就定下来了,大家可能觉得还早,其实5G的发展非常非常快。我也特别着急,我觉得这个事情动作非常非常快,时间不等人,这里面大量的技术都在布局,我希望咱们国内的产业同仁一起做,我们挖了一个很大的坑,提了很多东西,但是我觉得有人不断地把它填上,让中国的技术在全球战略中有一席之地。应该说在5G这块能够由我们来牵头的事情也是一个很大的变化,希望能够和同仁们一起努力,在这方面做更多的工作。

刚才我从两个方面,一是近期怎么设计云化的网络,到远期怎么实现服务化讲了我们的设想,希望能对大家有所启示。后面这些是我个人的思考,供大家参考。总的来说,无论是阶段二还是阶段三,都不是一个画图的过程,也不是一个想象的过程,也不是纯粹的PPT工作,也是扎扎实实有很多工作需要去做。在这个过程中,我眼中看到很多的合作伙伴将被淘汰,我自己心里是有一些预期的。当然,我也看到很多新的合作伙伴进来,这个产业不断地向着一个更加健康的生态转移,希望大家共同努力,因为我们的挑战很大,压力也很大,只是做了一点初步的工作,希望在业界各位同仁的帮助下,一起把下一代互联网的工作做得更好。谢谢!


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SDNLAB君 发表于16-12-09
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