段晓东:迎接网络全面重构的挑战

各位领导、同事、专家大家下午好,我是来自中国移动段晓东,很高兴今天下午跟大家一些分享关于未来网络发展的挑战的思考。在这个舞台上确实不陌生,从第一次开会,这个会开了四次还是三次,每年都开,特别期待跟大家碰撞思想分享一些想法。

我今天的题目叫做迎接网络全面重构的挑战,讲到全面重构,明显成为一个热词。大概在两年前左右,我给大家汇报过,考虑网络如何来重构,其实还是充满争议。大家谈的比较多的是演进,逐步往前演进。现在突然出现了SDN/NFV之后,大家提了网络重构,为什么要重构?今天给大家分享一下为什么运营商要重构?以及重构当中有哪些挑战?

在两三周之前,我刚从美国ONS大会上回来,很高兴的看到,不光是国内的运营商谈重构,国际上面很多都在但重构,如何从新的方式来重构网络。为什么运营商想要重构,重构的代价,演进代价是最小的,重构一定是有代价的,为什么大家都想重构网络,回归初心,很简单的说一下,为什么觉得运营商面临巨大的挑战需要重构网络。其实就两点。

第一大流量,未来在网络中我们认为新媒体将激发掉流量进一步的增长,目前颗粒度还是比较小的,当前流量已经很大,当前其实大家看的很多标清的视频、文本、图片为主,越来越多的正在从图片形式向视频过度,视频的占比越来越高,当前的视频是比较低端的。这个图表上显示到,增加越来越多的4K、8K、VR,可能每个用户视频流量将飞速爆炸式的增长,这就导致一个困境,其实到了流量时代我们已经有这种困境了,如何能够保证收益,随着流量的增加而增加,至少能保持剪刀差维持下去。确实运营商现在网络出现了很大问题,大流量要求非常简单,要求运营商用更加低成本高效率的方式实现网络,为什么能存活几十年,就是没有绑定任何技术,所有的新技术只要有利于降低成本、提高剪刀差的问题都要占有,这就是所谓的网络重构的第一点,大流量逼着网络化必须进行重构思考。

第二大连接,是中国自己提出来的,已经作为中国下一个十年或者更长期的战略,将来要依靠大连接带来新的服务契机,全球很多。当时我们老总也提到4G改变生活,大家都认可,我们提出个概念是5G改变社会,可能改变生产、经营方式。大连接跟现在有什么本质区别?其实挑战是很大的,大连接的归根结底的特点是灵活可变性。现在用户发展起来是很简单粗暴的,所有用户都是一样,在座的用户,包括内部员工中国移动的,包括外部员工都一样,发一张卡做一个数据立刻享受一样的服务。将来万物互联,大连接每个用户的需求是不一样的,有的是速度、带宽等等,可能各种各样的需求化对网络的挑战是多方面的。这几个挑战我想也是运营商前所未有的,网络有没有这么灵活,能不能应对这么多千奇百怪灵活的需求,将给网络化带来另外一个挑战。这两个挑战加在一起,从网络的架构上来革新。同时我们也看到,网络中确确实实很现实存在很多问题,建网成本比较高,不光是设备的成本高,大家谈SDN,都谈到了设备价值比较昂贵,这个没问题,其实我们的网络组织层级上也有很多,我们统计过,结构特别复杂,网络流量的反复串通,无价值流量特别高,没有很好在边缘终结,没有很好的结构化能够减少流量消耗,这是很重要的一点。

另一块,网络能力比较差,自动化调度能力比较差,网络动态调整的手段比较弱,面向全新的运维体系确实需要变革。

最后大家都可以理解,整个业务上线周期比较慢,面向万物互联大家各种各样的需求都是以天或者以很短的时间来需求。在三年前提我提过一个问题,我们今天开大会,需要1个G的带宽,明天不需要了,这么快的流量怎么去满足,就样云计算一样,很快就会释放掉,这么敏锐的服务需要网络从根本上来变化。我们有个预判,靠外部叠加怎么去改网络是不行的,必须把内核进行重构,所以这就是为什么要回归初心。其实我们认为网络转型是一个不断借鉴,引用新技术长期的过程。大家谈的比较多的比较热的SDN/NFV,其实SDN/NFV只是未来网络一个起点和基础,不是终点。目前很多硬件,像微服务、网络切片很多技术已经开始大规模盛行。打造未来网络已经迫在眉睫,确实是一个系统性、全局性的工作,需要深度的推进整个网络的目标和路线。

这里确实有很多IT和CT不断碰撞,标准和开元不断交织的过程,是整个产业生态圈和发展模式再造的过程,中间有很多颠覆式的创新,需要尽快的考虑人才和全方位的储备,这是我们对未来网络转型的思考。

第二块,谈谈为什么要做网络重构,怎么去做网络重构,有哪个几个角度来重构网络。

我们把网络重构分三个维度的重构。第一个维度叫做基础设施重构,大家谈的比较多的SDN/NFV,其实今天无外乎希望把基础设计,把网络的最下面一层进行重构,用软件化、云化的能够灵活调度的资源池共享的方式,打破过去电信网烟囱林立、硬件设备割裂这种机构。咱们做了很多工作,其实实现的是第一个重构。

第二个重构是功能层面重构,SDN/NFV不简简单单是把整个网络搬到云上来,做一个软件的服务就可以。同时我们要考虑网络内升的变革,基于网络云本身往事的变革。

第三个很重要的点,管理重构。大家比较热门的所谓编排器、网络调度,我们认为没有一个强大的管理系统,这么复杂的网络是无法能够面向未来网络提供服务的。中国移动分了三个方面,基础设施重构、功能重构和编排重构,共同构建了未来整个网络的发展。

首先看一下基础设计重构,目标定位从过去的语音和数据为简单的为核心的架构化,全面面向以内容和流量为核心的数据中心的架构来转变。这边提出了将来我们要打造两个新型,一个叫新型的数据中心,所谓的电信云,以NFV为中心,全部用云化的方式来部署未来的网络。第二个是信息的网络,所谓的采取智能控制和智能调度,以SDN为中心来重构网络调度集成,最终能够实现架构和灵活调整、资源可弹性伸缩、流量可全力调度、能力可全面开放这么四个目标来构建这个网络。

基础设施重构目前经过一段的研究和设计,实际上已经比较成熟了。这张图是中国移动对未来网络整个基础设施重构的想法,我们把网络分成了三层,在数据中心层面是分成了两层。第一层叫做核心的数据中心,在全国范围内有50到100个左右,以控制为核心,大规模的控制集中,同时会实现网络的调度。第二块其实是边缘云,1000到3000个左右,会分布在全部的边缘,以内容的快速卸载形成边缘云,目的是为了提升用户的流量和体验,在本地能够高效处理用户的流量。这两层大家看起来比较简单,其实我们经过了很长时间的思考,包括开始出现三层,后来出现压缩形成两层,两层之后其实我们自己觉得是一个所谓的电信云区别于普通的公有云和私有云很大的不同,大家知道算计算是什么,其实就是共享效应越好大家越能共享才有云,云的目的是为了共享提供各种资源。电信网的特点是天生以分布化的服务来提供各种服务。电信网络化必须把用户的海量流量,能够进到边缘,导致数量特别多,我想面临几千个各种各样的云,在国际上也是没有过这么大量级别的云能够调度。虽然每一个边缘云不是很大,我们精确的算过,服务数量不会那么大,大概几百台,确实能实现云之间的灵活的调度和组网,构成网络基础。其实面向用户的接入还有100万到200万左右的(艾克赛思跑特),接入层面,面临的是现在基站位置,大家知道我们将近有200万个基站,基站位置随着MEC边缘技术的发展,这个位置我们认为逐渐的会形成不同的形态,有的传统的所谓硬件形态,有的逐渐过度成以虚拟层,在很大的节点会构建虚拟化能力,会参与到两个数据中心的调度中去,能够实现边缘流量进一步向边缘卸载。同时在这些云之间,会有东西向流量的调度,如果随着云的架构逐渐发展,网络比较复杂的所谓用户接入南北向流量,会尽量接入在边缘云之间,边缘云和核心云之间会进到东西向的可观的流量来调度,实现整个网络规模和集中效应进一步的发展,这是我们对未来网络架构设计。

未来网络可能会有三千个这么大量级的云计算,怎么部署、怎么管理是一个挑战。所以中国移动最近提出所谓TRC的概念,电信集成云。第一个是电信,是一个区别于我们所谓的IT云。第二个综合云,是希望能构建一套可以标准化、微模块的可复制,可以满足各种电信网络要求的可快速复制的基本单元。这个单元包括了标准化的组网、基础设施、I层、云层都有要求,标准化的编排、管理以及供电、散热等等,希望用这么一个快速可以复制的模块,能够实现几千个云接点的快速复制,能够实现这么多个网元海量的快速管理,并且能够快速将各种能够复制到边缘去,提供用户大规模的接入。这是我们未来构建三层结构非常重要的核心,TRC。目前创建工作进展比较迅速,可以明显看到,经过我们在实验室里的快速复制,目前已经形成了六套涵盖不同厂家不同版本的(替科),目前已经搭建出来了,经过很艰难的,我们是跨厂家的,中间很多组建都已经完成了,目前正在快速的复制,能够验证整个TRC这么一个所谓的标准化、可复制、可(拆减)的理念。也克服了很多细节的问题,经过了两年多的折腾,我个人觉得I层的问题会逐渐得到解决。其实R层的问题解决有两点,第一点依赖于我们把细节问题不断的滚动,这个问题会越来越细致。第二点依赖于厂家的收敛,现在大家都有这个冲动,都会做这个NFVI,都去做虚拟化层。经过我们团队不断去测试,我们觉得很快会收敛,收敛的越少越好,IT只有一家(I)层,越少越有利于复制的工作,对运营商来说都会有这么一个过程。但如何收敛产业,可能要突破过去很多的所谓招标采购,甚至于很多局限性,这是我们对整个基础设施在(R)层的思考。

随着发展,最近这一年来,我们团队包括我个人的眼光,逐渐从I层的里面,因为过去三年I层的工作量非常大,逐渐解放出来,目前渐渐的推向一个新的领域。第三个所谓管理编排重构,很明显,传统网管是无法适应未来的感觉要求的,传统的网管更多的是以手工配置、监测一个网管系统。运营商最害怕千万网络不要瘫了,不要出故障和问题。我一定要想办法设计网络化能够监控它,但控制比较少,自动化的控制是更少。那未来网络我想这么一个软件性的网络,还依靠这么一个上报告警,别人来干扰,通过一系列工作再回来能够解决问题,失去这个网络的意义。这个网络一定是自动化的,通过我预设的脚本,能够自动化的运维,当发现这个软件有问题,能够同动自动化的脚本自动化执行,这才是真正未来网络化对整个网管的需要。我们认为目前的网管系统是很难适应的。正好提出一个新的概念是Orchestratos,原意在大的乐团里面协奏的概念,负责整个网络能够协调的演奏非常重要的角色,演绎成编排,有别于过去的网管系统。现在大家谈的比较多的Orchestratos作为未来网络,负责的网络资源层的管理和编排包括虚拟的调度,虚拟资源的管理,虚拟网元的生命周期管理。其实随着越来越多的发展,我们发现未来网络的管理编排协同器,不简简单单是SDN/NFV,逐渐的将现有的网管系统进行容纳,以它为中心的不断扩展,是未来全自动化的网管系统。只做虚拟层是不行的,是一定做到SO业务层的管理,包括网元的故障告警配置各种管理,才能真正实现网元生命周期管理,所以我们是寄予厚望的。

第二块给大家讲讲网络功能层重构,主要两大块。一个是5G,一个是固网的架构创新。5G网络化到今天已经到了很关键的时期。我们代表MT2.0工作组,提出了三大理念,越来越被大家认可。第一个我们认为5G是从刚性到软性的过程,过去的网络无论连接关系、网元、配置都是很刚性的,到了5G时代,通过资源化能力,通过连接关系API化逐渐形成是一个软性的过程。第二我们希望实现的是IP和IT融合的新的5G网络,而不是在CT圈里的网络。第三希望形成智能化的集中控制,全网泛智能的集中控制和一个泛载的分布化处理很好的结合,能够实现未来的结构。

当时基于我们自己的理念,我们认为5G毫无疑问就是网络中的一些软件功能。在5G开始创建的时候,大家讨论说5G硬件还是软件,是什么系统?毫无疑问当时认为5G就是灵活在部署云上新的一组软件,所以我们也把5G网元放到了刚才规划的(替科)的架构中去,无论叫控制节点还是边缘节点,都进行了一个灵活的部署,实现网络一个灵活的动态的调整。

同时第二个理念,我们认为基于微服务的网络功能重构和解耦,其实是未来5G必须有一个核心特征。当时提出架构的服务化、接口服务化、计算数据分离,很多理念都逐渐被3GPP所接受。目前3GPP技术架构就是基于服务的架构。我们认为5G面向是2020,今天看SDN/NFV觉得很复杂,但到2020的时候我相信基本上所有运营商都已经大规模或者说是都已经向SDN/NFV做了深度的演进。那我们设计一个面向2020的网络,不可能设计成一个非常刚性的网络。我们一定要利用很多新的技术,一开始我们认为把5G网络进行拆解,服务化的方式保证每个网元可以互相调度、互相服务,才能够灵活的组合适应我们的网络。

举个例子,我们MBB上来了,它走一个流程,需要很高的健全,是完整的流程。这个物体不需要移动,就可以硬性管理,在我们4G网络之前无法实现,因为网络是很刚性的,任何一个网元上来都必须走一个完全流程,这是很浪费的。我们希望5G里面可以以微服务的方式,比如只需要做健全服务,做30年维持服务,我不需要在做这么复杂的管理,可以裁减掉它,这是微服务特别大的好处,我们希望以这种形式重新构建5G的网络服务。

我们很高兴的看到,在中国的努力下,包括两个主要大的版本,第一个是TR23.799,这是5G第一个系统架构设置文档,已经完成大概600多页,通过两千多篇文稿,已经奠定了5G初步架构的基础。去年11月,启动5GS,也是我同事做的报告,将近全球60家公司完成文档,都是开放的,已经做的差不多了。右边图里的基本架构,比较复杂,方框里面是把过去的控制面完全拆解,拆解成不同的原子,之间应用API或者别的方式有很多原子调用接口,可以灵活组合,实现万物互联,这么灵活服务的梦想。这就是我们定义所谓服务化接口。目前3GPPSA定义完之后,3GPPCT定义具体协议和接口的标准化已经启动了,开始做详细的中间的服务接口以及服务总篇定义。我们希望5G不断推动,能是一个重构的,是一个新兴的,真的能够承担起2020以后历史重任的一个网络。这是对移动网的设想。固网不谈了。

刚才谈很多,对重构从几个方面的想法。最后简要给大家汇报一下中国移动目前的工作情况。

第一,中国移动目前在两个方面来尝试,在产业中做我们的行动。第一是我们产业推动新的模式,中国移动大规模进行开源,我们认为标准化开源将成为工业界的两条腿,每一条腿都不可以削弱,更恰当的说两只手,每一个都不可以削弱,所以我们大规模的进入开源,希望用开源来奠定整个电信网新的基础。

第二基于这方面开始做一些运营一体化,或者资源的考虑,我们定制了中国第一个交换器,已经在线网商用。定制了自己定义的服务器,在我们几个省商用了,我们做了调度平台,几个方面加强自主研发和掌控,能够将整个网络以新的方式推动发展。

值得一提的,大家也特别关注,Orchestewrator,O将成为未来网络OSS的核心,基于我们当时的理念,我们在去年就发现,我个人大概在前年年底,去ETS会去了几次,有一次还代表我们公司做了致辞。开完之后我自己挺失望的,我说NFV这么大事情大概200人以内,MANO那个组50人以内,效率没有那么高,当时我觉得这个事情这么重要,对于运营商的变革这么重要,这么点人去做,我说这个事情做不好。当时我们就觉得必须走开源路线,所以后来正式推动,中国人第一次成立一个开源社区OPEN-O,我现在还是OPEN-O的董事长、董事会主席。当时希望能够做一个SDN/NFV融合的开源系统,很高兴经过不到一年的发展,我们成为全球有史以来发展最快一个开源组织,大概有150个开发者,大概有累计超过200万代码,发布了两个,第一个是(SUN),第二个是Mercwry,奠定了OPEN-O开源基础。当然形势变化很快,在OPEN-O的刺激下,ATNT的(亿抗木)在今年年初宣布开源了,其实我们跟(亿忙木)谈合并,对业界是非常保密的动作,当时中国移动有三个人,我是谈判小组的成员,ATE当时有两到三个人,我们谈了很久关于合作,PK的也比较厉害,关于网络架构,关于两个社区合并之后的权益等等做了很长时间的探讨。到春节之后的最后一天,终于下定决心两个组准备合并,确实经过了很长时间对整个未来网络的思考,我们基本上把两方的网络架构整个对比一遍,发现确实很多共性的东西,大家希望把以O为核心重新构未来网管的基础。我认为ATNT在OPEN COMP上走了两年,确实累计了很多的经验和教训值得我们学习。我们下决心将这两个组合并,在2017年2月召开了一次董事会,给OPEN-O董事会的所有成员宣布合并的想法,希望大家理解,所以我们推动了合并,非常快,在两周之前的OS大会上开了开了第一次的新成立组织的董事会,宣布这两个组织成立,成立之后发现非常迅速,包括中国电信和中国联通都作为成员,加入到合作伙伴中来,包括很多新的运营商,统计过大概覆盖了全球40%的运营商。我们希望能够再造未来OSS的基础,我特别呼吁大家能够加入这个组织一起来合作,尤其是国内做管网的同志,我说可能管网面临重构的挑战,你们不能指望把现在的管网系统稍微改一改,就成为新管网新大脑,我认为可能性很小。特别呼吁能够多多参与平台,因为我们是寄予后王。

同时我们也在大规模搭建实验网络,讲到网络重构,我们希望用一套新的方案、新的架构,来重构我们的网络。我们在全国选四个点,希望以一个全新的方式,全数据中心的方式来组建一套新的网络,验证我们的重构方案,这个方案在不断推进之中,希望大家积极参与。

今天我谈到了三个方面重构,基础设施重构、功能重构、管理重构。这三个重构背后都面临很大的挑战。基础设施重构更多是生态挑战,是整个生态的转型。功能重构对运营商更多的是服务挑战,服务模式、服务方式的不同。更重要的是管理重构,编排重构是能力转型的要求。这个不简简单单是通过打造就可以打造出来,需要一个长期的工具的配合。人的文化、企业文化不断锻造,才能实现能力的配合。我想同内圈到外圈这是一个挑战逐渐加深的过程,但走到今天,个人明显一个感觉。我们进入一个深水区,进入非常明确目标,但确实非常需要我们努力的一个深水区,因为工作关系,一年多来接触很多运营商,也有很多迷盲,互相来请教、探讨,后来发现大家说的话基本上是一样的。别人给我列TOP10的问题,我也想知道,跟我想的完全一样,可见我们已经进入非常实操的阶段。希望产业界同仁一起努力,将我们为下一代网络的想法变成现实。我相信在2020年左右,不能说比较顺利,应该可以经过我们的艰辛努力,能够走向现实,能够助力运营商在下一代网络变革中取得优势地位,能够成为重要一环,做出大家的贡献。我们也期待着合作伙伴和我们一起共建产业生态,必须依靠大家的帮助,才能实现上述所讲的所有目标和架构。谢谢!


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SDNLAB君 发表于17-04-30
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