HPE:SKT基于NFV/SDN的网络重构顶层设计

  - ATSCALE 战略解读

  SKT“下一代平台”战略让创新改变世界

  电信业面临技术变革,不断变化的消费需求和日益增加的数字融合等趋势。SKT的企业愿景是利用网络基础设施和尖端技术,成为激发个人和企业用户无限新可能的合作伙伴 – “Partner for New Possibilities”。

  为实现这一愿景,需要克服电信产业的局限性。为此,SKT计划从一家无线通信服务商转型为下一代平台服务提供商(Next-generation platform service provider)。

  和其他互联网界伟大的高科技平台型公司一样,SKT致力于通过平台(而非产品)融合技术与生活,实现更加光明的未来。

  SKT的平台型业务战略是由SKT电信资产驱动的开放的生态系统,通过预见客户需求,为客户提供创新的产品和服务。目前SKT正集中发展以下三个“下一代平台”:

  - Lifestyle Enhancement platform生活方式增强平台:开发与客户生活方式相关的新商业模式,如购物、家居、安全、金融、教育等

  - Advanced Media platform先进媒体平台:扩大现有的媒体服务并寻求开发个性化的解决方案,基于深入的数据分析为个体提供优化的“窄播”服务

  - IoT Service platform物联网服务平台:为个人和企业客户提供物联网服务

  这三个平台将与一系列的外部合作伙伴,包括VC公司,初创企业和中小企业合作,从用户角度开发新的业务需求与能力。

  SKT将利用下一代平台服务和5G网络,改变每个人的未来,提升产业效率,提供前所未有的便捷,让生活更美好,让世界更加丰富多彩。

  SKT通过网络重构实现平台型业务战略

  为满足平台型业务战略发展要求,SKT的电信基础设施需要适应市场和客户需求,及时提供定制化的服务和业务,同时通过开放的平台,使得更多的开发者基于平台从事创新业务的发展。

  为此,需要克服当前网络存在的诸多限制,包括复杂和封闭的体系架构、对设备制造商的高度依赖等。

  基于软件的IT技术(如NFV、SDN)是推动电信基础设施创新和重构的关键支撑技术。SKT于2016年7月首次提出基于NFV/SDN的ATSCALE整体框架,作为其未来电信基础设施的创新方向和网络重构的目标。

  SKT ATSCALE架构解读

  未来网络重构的五大演进方向

  ATSCALE架构首先明确了未来网络重构的五大演进方向,这也是ATSCALE名字的由来,即@SCALE。这五大方向为:

  1. Scalable可扩展:按需敏捷,在有效利用资源的同时,持续响应不断增长的客户/服务需求,包括数量,多样性及新的用户案例;

  2. Cognitive 认知型:实现基于“上下文认知 – 决策 – 行动 – 改进”的闭环流程,提供端到端网络及业务的可视化、网络优化、自动运维及智能服务;

  3. Automated 自动化:提供基于智能的网络与业务运营自动化能力;

  4. Lean精益:采用基于开放式软件和硬件的技术,实现TCO结构的整体精益化;

  5. End-to-end 端到端:避免按域隔离方式的部分自动化和优化效果,实现整体网络和业务层面的运营自动化及优化。

  图 1 : 网络重构演进方向

  网络重构顶层技术架构

  基于以上5大演进方向,SKT定义了ATSCALE 原生云网络重构的顶层技术架构,如下图所示:

  图 2 : ATSCALE 端到端整体架构

  ATSCALE包含六大技术领域:

  1. SDRAN (软件定义的无线接入网):提供无线资源及MEC的虚拟化能力。

  2. vCore(核心网虚拟化):对核心网功能分解、简化及重构,以实现整体优化

  3. uCTN(一体化及融合的传输网):基于SDN的电信网络连接功能一体化及融合

  4. Unified-O(一体化编排器):摆脱厂商依赖,实现端到端网络和敏捷业务的整体控制和自动化

  5. NG-OSS(下一代OSS):基于端到端混合资源管理及分析,实现网络及业务的认知及智能自动化运营。

  6. COSMOS(组合的、开放的、可扩展的、面向移动的系统):由开源硬件和开源软件组成的电信云平台

  COSMOS – ATSCALE中的电信云平台

  COSMOS是ATSCALE的六大技术域之一,是支撑重构后网络功能的资源平台。它使得运营商可以在一个单一的、基于软件定义技术的通用开放式和可编程基础设施环境之上提供所有的CT与IT功能。

  图 3 : 运行在 COSMOS之上的CT及IT功能

  COSMOS的主要设计原则包括:

  1. 硬件必须基于开源硬件(如 OCP、TIP组织)以实现高密度、高性能和高效。注:TIP由Facebook于2016年创建,SKT作为创始运营商会员,在其中发挥着重要作用。

  2. 软件必须基于开源软件(如Openstack, Docker, Spark, ONOS, Ceph等)

  3. 所有解决方案可作为独立模块部署,并开放Restful API

  4. 必须支持全IT网络方式实现电信基础设施(通过NFV/SDN技术)

  5. 必须通过插件或者适配器方式最大程度地兼容现有设备

  COSMOS因为其相对独立并且内容丰富,SKT发布了另外一本白皮书进行单独描述。根据SKT规划,未来其电信云平台的两大底层DC环境 - 边缘DC以及核心DC都将基于COSMOS构建。

  通过网络重构承载未来业务

  未来运营商面对的将是IT与CT深度融合的网络和业务环境。

  下图展示了ATSCALE、COSMOS两大网络重构架构体系,和电信业务、平台服务(生活方式增强平台、先进媒体平台、物联网服务平台)以及企业IT服务之间的关系。从图中可以看出,COSMOS不仅统一了SKT的电信云和私有云,还将承载SKT未来的业务增长引擎 –平台服务。

  图 4 : ATSCALE/COSMOS架构及三大业务/服务之间的关系

  ATSCALE技术域架构举例 – vCore

  SKT认为,现有的核心网架构太复杂。通过ATSCALE的vCore架构,未来不仅要实现核心网的虚拟化,更需要对核心网进行简化和架构优化重构。

  新的核心网架构主要特点包括:将用户面从各类现有设备中分离,并简化形成公共功能 - 简单用户平面;将控制面从各类现有设备中分离,并进行架构重构,形成基于统一存储的无状态架构,各类控制功能原子化及微服务化,按业务需求对控制功能进行动态选择、合并及重用;设计接入侧与核心层之间的下一代开放式接口能力,确保核心网功能的独立演进;通过核心业务功能CSF提供增值业务及业务链能力。

  vCore的整体架构如下图所示:

  图 5 : ATSCALE vCore整体架构

  HPE对运营商平台转型及网络重构的观点

  互联网界很多伟大的科技公司,如Google, Facebook, Netflix 以及国内的BAT等公司,从本质上讲都是“数据驱动的平台型公司”。电信企业面临技术变革,不断变化的消费需求和日益增加的数字融合等趋势,需要克服产业局限性,致力于通过平台变革融合技术与生活,打造开放的生态系统,向下一代平台服务提供商转型。

  这场转型意义深远。

  网络重构不仅是对现有网络功能的虚拟化和自动编排管理,更重要的是,需要简化网络并实现架构优化重构,需要基于NFV/SDN建立开源硬件和开源软件并重的技术体系,需要下一代网络与下一代网管的协同规划。

  网络重构需要一体化的顶层设计,需要对网络重构的演进方向、设计原则、顶层架构、组织及技能转型、项目群规划等进行通盘考虑。在顶层设计方面,SKT的原生云网络重构战略 – ATSCALE给我们提供了很好的参考,值得好好学习和借鉴。

  HPE一直与包括AT&T、SKT以及Swisscom在内的全球领先运营商保持密切的合作。我们非常关注这些运营商在业务模式转型、战略规划、网络重构顶层设计、NFV/SDN商用部署等方面的探索与实践,并致力于与国内运营商分享我们的见解和观点。

  希望本文能帮助国内运营商在埋头进行NFV/SDN试点和商用的过程中,能抬起头来思考一下引入NFV的真正目的是什么?希望更多的人能站在向平台型企业转型的新角度认识这个问题,并通过对未来业务模式、网络重构的顶层设计,帮助运营商重塑NFV价值和信心,更加系统化地推进NFV/SDN战略。(HPE通信及媒体解决方案事业部(CMS)\NFV资深专家 赵华)

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