導讀:網(wǎng)絡切片,大家應該都很熟悉了。
網(wǎng)絡切片,大家應該都很熟悉了。
就是根據(jù)不同行業(yè)應用對網(wǎng)絡帶寬、時延、安全性、可靠性、地理覆蓋范圍等SLA需求,從端到端網(wǎng)絡基礎設施上按需 “切”出多個相互隔離的、安全的、SLA可保障的邏輯網(wǎng)絡。
網(wǎng)絡切片改變了過去“一刀切”和“盡力而為”的網(wǎng)絡模式,通過專用、隔離和SLA可保障的“切片”為各行各業(yè)提供差異化服務,從而推動車聯(lián)網(wǎng)、智能工廠、無人機等海量垂直行業(yè)應用,使能全社會數(shù)字化轉型。
這與城市的交通道路有些相似,以前是沒有實線隔離的,各種車輛互相搶道,交通擁擠不堪?,F(xiàn)在根據(jù)不同的車輛、運營方式進行分流隔離,比如設置BRT快速公交通道,非機動車專用通道等,從而大幅提升了交通效率。
有了網(wǎng)絡切片,網(wǎng)絡從原來的“管道”轉變?yōu)椤叭诤闲袠I(yè)服務的網(wǎng)絡基礎設施”,運營商的商業(yè)模式也將從原來向消費者“賣流量”擴展為向各行各業(yè)“賣網(wǎng)絡能力”、“賣服務”,從而可實現(xiàn)網(wǎng)絡價值最大化,增加收入來源。
無切片,不2B。毫無疑問,網(wǎng)絡切片是5G最具創(chuàng)新的技術之一。
但面對龐大而復雜的網(wǎng)絡基礎設施,運營商該怎樣“切片”呢?如何“下刀”?
像切面包一樣嗎?根據(jù)每個人不同的食量,一人切一片?
盡管這也很形象,這塊面包就是網(wǎng)絡、計算和存儲等資源,切下來的“片”就是特定的通信服務所需的資源,但實際上,網(wǎng)絡切片背后的過程沒那么簡單…
(網(wǎng)絡切片服務流程)
如上圖,網(wǎng)絡切片服務流程大致分為以下幾個步驟:
1)垂直行業(yè)提出通信服務需求
比如,電力公司要向運營商租用一張“切片”來為其無人機巡檢業(yè)務提供網(wǎng)絡服務。
2)切片管理平臺將通信服務需求“翻譯”為網(wǎng)絡切片的具體SLA需求
SLA指無人機巡檢具體需要多大帶寬、多低的時延、多高的可靠性來支撐,有多少個無人機連接,巡檢區(qū)域是什么地方等。
3)切片設計
確定SLA需求后,根據(jù)該需求對網(wǎng)絡切片所需的網(wǎng)絡功能組件、網(wǎng)絡資源、連接拓撲等進行設計。由于網(wǎng)絡切片設計很復雜,通常會先定義好各種網(wǎng)絡切片的基礎模板,再基于模板進行修改、優(yōu)化。
4)切片實例化
就是切片上線、開通,指通過編排管理將網(wǎng)絡切片所需的資源、網(wǎng)絡功能、連接拓撲等部署在虛擬的網(wǎng)絡基礎設施之上,并激活上線,向垂直行業(yè)提供切片服務。
5)切片運維
就是指在網(wǎng)絡切片運行階段,對網(wǎng)絡切片進行監(jiān)控、調整等,以實時保障切片SLA。切片運維可開放給垂直行業(yè)租戶,以便他們能實時了解和優(yōu)化調整切片網(wǎng)絡,以及二次開發(fā)運維功能等。
從以上流程不難看出,網(wǎng)絡切片哪里像“切面包”,更像是“定做面包”。面包師傅接到客戶的定制需求后,先得理解客戶的需求,再根據(jù)需求將適當比例的面粉、水、酵母、黃油、雞蛋、鹽、糖等基礎材料攪拌糅合,再發(fā)酵、整型、烤制。
這個過程是考驗技術和經(jīng)驗的,原材料的比例得精準,而且還不能“慢工出細活”,客戶已經(jīng)很餓了,你得快速完成交給客戶。
既然如此,那5G到底需要怎樣的網(wǎng)絡切片解決方案呢?
作為3GPP標準網(wǎng)絡切片架構的主要貢獻者,華為在2015年就已開始切片方面的研究,聯(lián)合德電、中國移動等全球主流運營商進行了多個行業(yè)的應用試點,并在2018年發(fā)布了切片商城?;谠?G切片技術和應用方面的深厚積累,華為提供了業(yè)界唯一的全自動多維智能動態(tài)切片解決方案。下面就來看看這套解決方案有哪些特點?
切得更細
做面包的原材料是面粉、水、酵母、黃油等,那網(wǎng)絡切片的“原材料”是什么呢?
以5G核心網(wǎng)為例。眾所周知,NFV從傳統(tǒng)專用設備中解耦出虛擬化網(wǎng)絡功能(VNF),而5G核心網(wǎng)面向云原生設計,借鑒了“微服務”設計理念采用SBA架構,將VNF進一步分解為粒度更小、無狀態(tài)、相對獨立且可靈活調用的網(wǎng)絡功能服務模塊,從而可模塊化“組裝”網(wǎng)絡功能,可根據(jù)業(yè)務需求靈活定制網(wǎng)絡切片。
同時,5G核心網(wǎng)的控制面(CP)和用戶面(UP)徹底分離,支持可靈活下沉的分布式UPF和邊緣計算部署,使之更接近數(shù)據(jù)源,從而可通過端到端網(wǎng)絡切片為智能制造、無人駕駛等行業(yè)應用提供低時延、高可靠網(wǎng)絡服務。
這些就是網(wǎng)絡切片的“原材料”。
網(wǎng)絡切片就是基于網(wǎng)絡云化和功能模塊化,根據(jù)具體業(yè)務需求對網(wǎng)絡功能組件、網(wǎng)絡資源、連接拓撲等進行靈活設計和創(chuàng)建的。
在面包的制作中,從原材料選擇、糅合到發(fā)酵、整型、烤制,每一步都要夠細,才能既不浪費材料,也讓客戶滿意。網(wǎng)絡切片的設計和部署過程也相似,只不過由于移動網(wǎng)絡的組成與面向的業(yè)務需求比面包要復雜得多,更考驗細功。比如行業(yè)需求包括網(wǎng)絡性能、服務功能等多個維度,一個網(wǎng)絡切片是否能夠滿足多種維度的需求,決定于是否可以根據(jù)多維度要求實現(xiàn)有效資源的輸出和配置。
而華為創(chuàng)新的多維智能算法,突破傳統(tǒng)有限維度的資源計算限制,能夠基于SLA精準計算,對網(wǎng)絡負荷、拓撲等全局實時數(shù)據(jù),通過在線模型優(yōu)化等算法達成SLA動態(tài)驗證、成本最優(yōu),輸出網(wǎng)絡資源模型,實現(xiàn)多維度網(wǎng)絡需求到精準模型的轉換。
同時華為對網(wǎng)絡功能進行有效微服務拆解,網(wǎng)絡資源可以基于更小顆粒的微服務靈活編排,效率更高,實時性更強。
切得更快
預計未來運營商將設計和維護數(shù)百個甚至數(shù)千個網(wǎng)絡切片,若靠傳統(tǒng)人工方式對不同行業(yè)的切片需求進行調研、設計,以及逐網(wǎng)元部署、撥測驗收等,一個新業(yè)務上線要耗費數(shù)月時間,顯然這是無法滿足各行各業(yè)的差異化需求的。
因此,為了快速響應市場業(yè)務變化,自動化是網(wǎng)絡切片的關鍵組成部分。
在這方面,華為全自動多維智能動態(tài)切片解決方案基于全自動可編程流水線引擎,可實現(xiàn)在線化調研和網(wǎng)絡設計,以及一鍵式自動化部署。通過華為MAE-CN(MBB Automation Engine,移動網(wǎng)絡自動操作引擎)構建在線化自動編排和部署,實現(xiàn)周級切片開通。
根據(jù)不同的商業(yè)場景和安全隔離要求,華為的全自動多維智能動態(tài)切片還可以構建多種切片模式,靈活組合滿足差異化場景和商業(yè)模式訴求。專網(wǎng)隔離模式滿足如電網(wǎng)差動保護這種對時延、抖動性有較高要求,有確定性SLA要求和高安全隔離訴求的網(wǎng)絡。資源隔離模式滿足隔離性要求較低的場景,如視頻監(jiān)控類、直播類等場景。這要求控制面實現(xiàn)切片級用戶管理,轉發(fā)面實現(xiàn)切片級帶寬管理,根據(jù)不同隔離要求程度決定部分資源共享或全部資源共享。
切得更準
從網(wǎng)絡切片架構看,橫向可切出多個端到端的網(wǎng)絡切片,縱向看每個端到端網(wǎng)絡切片又分為無線接入網(wǎng)子切片、承載網(wǎng)子切片和核心網(wǎng)子切片,且一臺終端可能會同時接入多個切片,可謂縱橫交錯,非常復雜。
面向行業(yè)多維度需求的切片在運行過程中,可能會由于復雜的網(wǎng)絡條件的變化帶來KPI指標變化,從而偏離切片本身的SLA要求,帶來用戶體驗的偏差,甚至行業(yè)應用故障。要實現(xiàn)端到端SLA的實時保障,需要對網(wǎng)絡多項指標實施分段監(jiān)控,并能夠進行預防性保障。
華為全自動多維智能動態(tài)切片使用輕量級監(jiān)控方案,對切片用戶數(shù)、吞吐、用戶級帶寬、時延等指標進行實時監(jiān)控,并對時延進行端到端分段定界,實現(xiàn)切片級和用戶級多維監(jiān)控,SLA狀態(tài)秒級精準感知。并通過端到端多維數(shù)據(jù)的采集,進行智能大數(shù)據(jù)分析和全網(wǎng)協(xié)同資源調度和優(yōu)化,實現(xiàn)基于AI的SLA動態(tài)優(yōu)化閉環(huán),保障各行業(yè)差異化和確定性網(wǎng)絡要求。
使用更便利
各行業(yè)對切片的使用普遍有自服務的需求,如制造工廠需要監(jiān)控切片狀態(tài)和關鍵KPI指標,以保證生產(chǎn)線的機器人都在線接受指令,并能夠在規(guī)定的帶寬、時延要求下工作,使生產(chǎn)過程順利進行。對于新增接入切片網(wǎng)絡的終端可以自主激活和簽約管理。如果購買了多個切片,需要根據(jù)業(yè)務要求修改終端關聯(lián)的切片。
華為全自動多維智能動態(tài)切片提供2B一站式運營平臺,提供包含自運營、自運維的行業(yè)自服務關鍵能力。企業(yè)通過統(tǒng)一的運營平臺,進行分權分域切片管理。為商品訂購到業(yè)務開通過程提供一站式自運營,實現(xiàn)商品自定義、自訂購、群組自管理。同時對已購切片提供用戶數(shù)、帶寬、時延等KPI監(jiān)控,以及5G LAN管理、分流策略配置、APP管理、網(wǎng)絡排障等關鍵運維服務。
簡而言之,從華為全自動多維智能動態(tài)切片解決方案看,一個優(yōu)秀的網(wǎng)絡切片解決方案需具備以下能力:
? 切得更細
基于多維智能建模能力以及微服務粒度的按需編排,可實現(xiàn)精準建模。
? 切得更快
基于全自動可編程流水線引擎,實現(xiàn)在線化調研和網(wǎng)絡設計,以及一鍵式自動化部署。
? 切得更準
基于輕量級方案實現(xiàn)切片級和用戶級的KPI指標實時監(jiān)控,分段定界,網(wǎng)絡資源實時調整,保障切片SLA要求。
? 使用更便利
基于統(tǒng)一Portal,為行業(yè)用戶提供切片級分權分域管理,實現(xiàn)線上運營、運維的開放、可視。