2024智能云網IT架構與集成白皮書

云時代運營商IP網絡面臨的新變 云時代運營商面臨的新挑 OTT競爭挑 運營商云網運營升級挑 技術創(chuàng)新驅動結構性問題解 智能云網技術演進思 智能云網發(fā)展愿 智能云網IT架 概 智能云網IT目標架 智能管控單元網絡服務 新一代云網運營系統(tǒng)運營電商 智能云網應用場 售前拓撲服務實現(xiàn)云網產品智能推 售中連接服務實現(xiàn)云網業(yè)務一站式開 售后分析服務實現(xiàn)租戶自助服 拓撲服務關鍵技 云路徑服務 智能云圖算 高性能彈性控制 34連接服務關鍵技 意圖編 高可靠配置 36分析服務關鍵技 云網多維可 智能保 高算力數據 ITIT架構與集成挑 IT架構與集成實驗 43集成實驗室生態(tài)構建思 43集成實驗室管理流 IT架構與集成實 總 參考文 IP1-1在各國國家戰(zhàn)略普遍支持和企業(yè)應對經濟發(fā)展趨勢而進行數字化轉型的雙驅動下，越來越多IDC《FutureScapes2020》2025年，85%業(yè)新建數字基礎設施將部署在云上。企業(yè)上云應用也從初級階段的門戶網站、電商系統(tǒng)等互聯(lián)網應用，逐步發(fā)展到關鍵信息系統(tǒng)、核心生產系統(tǒng)上云。同時，考慮到上云成本、不同的底層技術混合云（+）成為企業(yè)的戰(zhàn)略選擇。來源：Flexera2020StateoftheCloud1：2：數據中心采用Spine-Leaf的極簡架構組網，實現(xiàn)任意兩臺主機流量一跳直達，以及通信低時SLA心生產系統(tǒng)上云，使得應用對SLA有了更高的要求。比如信息系統(tǒng)上云要求大帶寬和確定性時延2ms。傳統(tǒng)OTT競爭挑1-2OTTOTT云商也逐步從數據中心走向云廣域網絡，最終的目標是構建“應用-云-邊”一體化的網絡。云商的主流思路是自建云骨干網絡，并逐步將POP點下沉到地市。利用網絡虛擬化技術，為租戶構建了一張云廣域網絡，提供云間高速互聯(lián)、SD-WAN分支上云、專線上云等多種產品。OTT非常重視用戶的產品體驗，將網絡的能力服務化，讓云廣域網絡也具備了實時、按需、自助?實時開通：租戶在云操作臺下單購買產品后，付費即通?？梢钥焖贅嫿ㄒ粡堊鈶艟W絡，實?按需付費：可以精細化的基于企業(yè)實際使用的流量來計費?？梢造`活購買帶寬包，并自主?自助服務：租戶可以通過云操作臺在線完成所有操作，涵蓋業(yè)務開通，租戶網絡運維，實1-3OTTOTT云網產品給用戶提供的在線訂購、所見所得、即開即通的電商化體驗，運營商售前：云網資源不可視、業(yè)務SLASLA承諾，最終也導致網絡時延無法變現(xiàn)?？蛻艉炇鹜陮＞€合同后，運營系統(tǒng)會進行工單分發(fā)。資源核查設計、管線施工、設備采購安裝、數據配置、業(yè)務調測等流程都依賴人工串行處理。對于一條簡單的跨省專線往往需要接近兩個月才能夠開通。這對于企業(yè)上云是OTTStatUPSD-WANSLA面對OTT的競爭，運營商如果不能進行云網運營系統(tǒng)升級，提升客戶的產品體驗，將在云時代失去流量高地。OTT通過SD-WAN技術，將流量就近接入到自建云骨干的POP點，購相對比OTT，運營商的云網運營升級挑戰(zhàn)更大。首先是網絡層面，運營商的網絡規(guī)模更大，1-4IT全面實現(xiàn)機機接口自動化，也有相當難度。最后是云網運營的生態(tài)問題，目前B域、O域、控斷點1：缺少實時資管，CPE當前的業(yè)務激活系統(tǒng)主要涉及三個部件：資管、服開、網管。具體業(yè)務開通流程是服開調用VPN、隧道等配置。激活系統(tǒng)子部件多，配合流程復雜，耦合性大。存在硬裝工程師多次進站的情況。硬裝工程CPEE-CPE而無法改造資管，則無法實現(xiàn)真正的斷點2：跨省業(yè)務VPN拼接，通時，往往采用VPN分段拼接的方式來實現(xiàn)。VPN對接方式的好處是運維團隊之間責任界面清晰，但缺 圖1-5跨區(qū)域業(yè)務VPN拼?VPN?難以自動化：虛實映射難，管理系統(tǒng)無法獲取跨域鏈路信息，只能依靠人工資源核查，每23：VPC互通業(yè)務。本質上，云骨干與數據中心網絡使用的是VPN對接方式。因此，多云匯聚平臺內部需要具備云網編排的能力，需要提前規(guī)劃云網對接的物理接口、VlanVPC及上云專線時，多云匯聚平臺會自動分配空閑的物理接口及Vlan資源給租戶，并自動完成VPC和上云專線的開通。當前云網協(xié)同流程復雜，云網編排器實現(xiàn)難度較大。主要原因在于云網編排器與網管對接的接口是網絡級接口，網絡級接口將網絡技術細節(jié)全部暴露給了上層系統(tǒng)。網絡級接口有成千上萬的接口參數，系統(tǒng)之間的集成工作量非常大，同時接口集成人員需要不斷的進行接口參數交流，6VPCAPI，作為服務化接口屏蔽掉技術細節(jié)，涉及的參數只有幾十個，這使得TPODPODSpine-LeafVxLAN協(xié)議，實現(xiàn)了數據中心內的任意連接，從而簡化VPN拼接。VPC又要具備連接的SLA可保障，這就需要引入新的開創(chuàng)性技術。基于SRv6協(xié)議的智能管控就是云路徑服務化：借助云路徑服務化：借助SRv6BSID服務化技術，將復雜的廣域網絡進行資源池化，將非規(guī)則物理拓撲重塑成以BSID為虛擬鏈路組成的標準Spine-Leaf虛擬極簡基礎設施。利用智能管控單元路徑集中計算及閉環(huán)自治能力，實現(xiàn)BSID的SLA可保障。因此就能夠構建一個無阻塞、高可靠、確定時延SRv6一跳直達：通過SRv6路徑可編排，實現(xiàn)網絡內任意兩點一跳直達，SRv6一跳直達：通過SRv6路徑可編排，實現(xiàn)網絡內任意兩點一跳直達，CPE一跳入云。因此達到租戶網絡模型的簡化，免除VPN的拼接。網絡服務化：SRv6一跳直達，簡化了租戶網絡模型。因此，智能管控單元可網絡服務化：SRv6一跳直達，簡化了租戶網絡模型。因此，智能管控單元可綜上，技術創(chuàng)新給運營商云網帶來了新希望。相比OTT有云無網，運營商有網有云，天然50網的要求。以中國電信為例，20202030

來源：2030iMaterNCE首先提升網對云的響應速度，做到云網服務一體化調配。其次，發(fā)揮運營商網絡廣覆蓋優(yōu)勢，提SLA式訂購，電商化服務體驗。總結起來，華為期望給運營商云網帶來“一跳入云、一網通達、一鍵導航、一纖多用、一體安全”五個一全新能力，充分將運營商優(yōu)勢的網絡資源價值最大化，充分TSRv6SRv6口，屏蔽網絡實現(xiàn)細節(jié)，降低系統(tǒng)集成時間90%?，F(xiàn)云網資源一體調度，提升云網資源利用率30%辦公上網、遠程會議多種不同SLA智能云網ITIT2-1云網一體架構圖概覽傳統(tǒng)網絡協(xié)議技術繁雜，隧道層面存在：LDP、MPLS-TE、BGP-LSPNN智能云網采用新一代的極簡協(xié)議，將繁雜的多種協(xié)議技術歸并到EVPNRv6，Sv6SDNN傳統(tǒng)網管采用網絡級接口與OSS對接，網絡級接口存在K級參數，將網絡技術細節(jié)全部暴露給OSS，集成復雜。同時，由于傳統(tǒng)網管網絡管理規(guī)模限制，上層OSS需要看到多套網管，需要支持跨管理域的VPN編排功能，進OSS系統(tǒng)的開發(fā)難度。對上提供租戶級的服務化接口，屏蔽掉網絡技術細節(jié)，僅通過不到100個參傳統(tǒng)網絡BSS往往只實現(xiàn)了工單的自動化，依賴人工處理實現(xiàn)業(yè)務的開智能云網時代，需要新一代的云網運營系統(tǒng)。它需要融合傳統(tǒng)OSS、BSS系統(tǒng)功能，并新增多云匯聚功能。通過服務化接口，調用智能管控層提IT2-2ITAPI云內云內API：為租戶開通專有網絡VPC。VPC基本組成包括虛擬交換機及虛擬API云專線API：為租戶開通物理專線上云的API。調用該API，云管理平臺會創(chuàng)建虛擬邊界路由器，并完成虛擬邊界路由器的VPN配置。該API屬于上云專云專線API：為租戶開通物理專線上云的API。調用該API，云管理平臺會創(chuàng)建虛擬邊界路由器，并完成虛擬邊界路由器的VPN配置。該API屬于上云專APIAPI，智能管控會依據租戶上CPE到VPC上云連接，VPC與VPC多云連接的自動化開通。API2-3iMasterNCEiMaerNCE聚焦智能管控單元功能定位，致力于通過網絡服務化技術，成為智能云網的?模型抽象：對網絡能力進行抽象建模，屏蔽網絡具體實現(xiàn)技術。將網絡功能定義為可被靈?服務閉環(huán)：網絡服務的持續(xù)提供能力，對網絡設備狀態(tài)，業(yè)務狀態(tài)高度實時感知。針對服?iMasterNCEiMasterNCE面向云網場景的核心服務，提供網絡拓撲的實時連接服務：提供面向租戶網絡連接模型的服務化接口，實現(xiàn)連接服務：提供面向租戶網絡連接模型的服務化接口，實現(xiàn)CPE設備的即插NOC中iMaterNCE絡服務的層次關系，連接服務屬于最上層，它會使用拓撲服務及分析服務提供的能力，進行靈活VPN100，極大加快系統(tǒng)集成速度。IT服務（CFS：CustomerFacingServices）功能。（CFS：CustomerFacingServices）BSS/OSS功能，再加上多云匯聚，上云連接等云網產品租PortalOSS產品控制臺：提供租戶產品控制臺：提供租戶Portal，租戶可以在線訂購云網產品，云網產品狀態(tài)可視。上面的功能，偏向于BSS層面的能力，聚焦產品和CFS層面功能。?VPCAPI，?API，?硬裝綜調：硬裝流程管理，在線的工單系統(tǒng)（硬裝流程必須依賴人工處理）OSS層面的能力，但不關心網絡技術細節(jié)，直接使用智能管控層提供在售前階rEyySLA要求提供不同的云網可選套餐，并支持一體化訂購。?Underlay子算路能力，同時提供故障重算路和網絡重優(yōu)化能力。該服務中上述特性的實現(xiàn)，依賴兩個條件：一是拓撲變化實時感知，及時修復業(yè)務路徑；二是鏈路帶寬、時延及隧道流量實時感知，Sy分別用于上報鏈路信息和采集鏈路、隧道的質量信息。BGP-LSETFPfy?Overlay拓撲服務：是在Underlay拓撲的基礎上構建基于Spine-Leaf架構的邏輯拓撲。該拓撲的網元是ABR或者ASBR點，“鏈路”是SRv6Policy隧道，通過BSID標識，并帶有時延屬性，可以通過Underlay拓撲服務自動優(yōu)化。基于Overlay拓撲的API服務化能力，業(yè)務創(chuàng)建時僅需感知BSID編排以滿足SLA要求，方便入云應用的靈活、按需調用。Overlay拓撲服務的快速、極簡構建，是Overlay拓撲服務的關鍵能力?？刂破魈峁┧淼澜M規(guī)劃功能，一鍵式批量創(chuàng)建SRv6Policy隧道，并實現(xiàn)BSID分配、隧道時延采集、Overlay2-4iMasterNCE套餐的時延圈和云池推薦：根據企業(yè)分支位置信息、云池位置，管控系統(tǒng)即可根據套餐的時延圈和云池推薦：根據企業(yè)分支位置信息、云池位置，管控系統(tǒng)即可根據CPE接入位置，給出入云業(yè)務的時延等推薦，并可以結合成本、帶寬、可靠性等各種SLA等級的服務。在售中階段，iMasterNCEO/B2-5iMasterNCE?業(yè)務訂購接口：是高度極簡的面向業(yè)務意圖的服務化接口。通過該接口，O/B域可以不2-6網絡參數簡化對比子對象（線下站點和接口、云上站點和接口以及VPC），每個對象的定義都只描述業(yè)務意圖。VPC?CPECPE資源CPECPE上線，快速完成業(yè)務發(fā)放。該服務化接口相較于傳統(tǒng)的工單流轉，大大提高了業(yè)務開通時間，并協(xié)助O/BCPEPNOCiMaster-NEEE并通過算路仿真功能確認對用戶的業(yè)務質量滿足度，完成業(yè)務數據端到端下發(fā)。?業(yè)務調速接口：在極簡業(yè)務訂購接口的基礎上提供租戶級業(yè)務調速能力。通過此接口可以O/B傳統(tǒng)IP網絡運維方式，業(yè)務質量感知能力差，業(yè)務故障定位難，業(yè)務恢復時間長。通過網SLA信息實時可視。云網融合場景下，除了傳統(tǒng)運營商側網絡主動運維外，租戶側簽約業(yè)務SLA可視，可管，可保障關系到運營商履約的執(zhí)行。iMaterNCE通過分析服務可以提供基于租戶自助服務、站NOC中心主動運維的多級運維模式。2-7iMasterNCE?SLA可視、可對賬，以及出現(xiàn)問題時用戶一鍵報障功能。用戶可以通過Portal查看業(yè)務質量，也可以定時收取業(yè)務質量戶級業(yè)務可視服務接口，實時感知業(yè)務質量，可針對不同的業(yè)務模型，自動選擇對應的業(yè)務SLASLA檢測自動啟停，檢測數據自動整理分析，并自動生成報表數據。?站點工程師掃碼運維：該運維模式可用于解決用戶業(yè)務最后一公里的故障診斷和維護，有效判斷是客戶側問題還是網絡側問題，是NOCAPPCPECPEESNPing&Trace同時對該站點跟網絡連接鏈路的光功率、告警等信息，進行綜合判斷，給出故障診斷結果，支持PE?NOC中心主動運維：在提供租戶自助服務和站點工程師站點掃碼運維之外，iMater基于業(yè)務SLA基于業(yè)務SLA（iFITKPIIPelemey780kKPI4161000實現(xiàn)分鐘級根因定位。同時還可以識別靜默故障根因。此外，還支持對90%以上常見故障SLA拓撲服務是iMaterNCE提供的最重要服務。它定位于運營商網絡云化，提供任意連接的是智能云網運營升級的關鍵。下面介紹iMaserNCE在構建拓撲服務所采用的三大關鍵技術：3-1拓撲服務關鍵技術網絡世界的路徑導航服務：實時多維拓撲，SLASLA。iMasterNCE提供的拓撲服務就相當于物理世界的電子地圖。它基于SRv6網絡可編程技術，通過路徑的智能集中計算，基于業(yè)務SLA要求，構3-2云路徑服務化3-3拓撲服務能力BSID3-4SRv6PolicyBSIDSRv6Policy是云路徑服務化的技術載體，它利用源路由機制，通過在頭結點封裝一個有序IPv6128bitSRv6達的網絡功能范疇。除了用于標識鏈路轉發(fā)的End.X指令、結點轉發(fā)的End指令外，還能夠對一個SRv6Policy本身分配BindingSID。如果一個報文攜帶相應的BSID，則該報文會被導入SRv6隧道。如果我們把SRv6Policy看做一個網絡服務的話，BSID就是訪問這個服務的接口。利用這個能力，我們可以把SRv6Policy設計成一個服務的訂閱發(fā)布模型。類比于鐵路系統(tǒng)，BSIDSRv6Policy(BSID來實現(xiàn)端到端一跳直達。12306，幫助客戶推薦最優(yōu)的出行方案（直達/中轉）。SRv6BSID服務化最大的好處就在于網業(yè)分離，UnderlayBSID（網絡視圖）給OverlaySRv6Policy（業(yè)務視圖）提供服務，屏蔽掉了物理世界的變化，當一個鏈路發(fā)生故障或者由于擁塞導致時延增大的時候，UnderlayBSID會自動調整轉發(fā)路徑，以確保達到承諾的SLA。OverlaySRv6Policy一個好的導航服務離不開一個智能的路徑算法。iMaserNCE面向云網場景，構筑了云圖SLA可靠性保障：云圖算法充分考慮了工作路徑、保護路徑與網絡狀態(tài)的關系。例如：工作保護路徑分離，防止一條鏈路中斷導致主備路徑中斷，業(yè)務中斷；工作路徑與保護路徑不經過相同的風險鏈路組（SRLG，防止光路中斷，導致多條鏈路中斷，從而導致主備路徑同時中斷，業(yè)務中斷。云圖算法能保障給客戶可承諾的冗余路徑可靠性保障。部鏈路流量輕載。這個時候就需要對網絡路徑進行全局優(yōu)化，在對用戶SLA承諾不變的情況下，將流量疏導到其他輕載鏈路上。該功能的關鍵點是要考慮隧道之間的優(yōu)先級搶SLA。全局優(yōu)化：將網絡中所有隧道全部進行重優(yōu)化，從而達到網絡負載均衡。該功全局優(yōu)化：將網絡中所有隧道全部進行重優(yōu)化，從而達到網絡負載均衡。該功海量隧道下的全局優(yōu)化能力。要。iMasterNCE構建高性能，高可靠?ICT控制協(xié)議遵循IETF標準規(guī)范，屬于傳CT網元設計模式，對于協(xié)議報文的處理效率和存儲效率要求極高。因此，?彈性Scale-Out能力：支持基于網絡管理規(guī)模的大小，進行彈性擴展。通過基于網絡?5個9高可靠：支持異地容災，冗余保護，當主控制面故障時，備控制面自動升主，整個切換過程業(yè)務無損，網絡路徑保持不變。同時，iMaterNCE與設備之間通過協(xié)議增強，實iMasterNCE提供的連接服務定位于實現(xiàn)租戶網絡的全生命周期自動化。以租戶使用者的100%的配置正確性。3-5意圖編排設計態(tài)和運行態(tài)工作流引擎工作流引擎iMaterNCE系統(tǒng)內置了多層次的網絡功能模塊，且每層的功RestfulAPIAPI策略閉環(huán)引擎策略閉環(huán)引擎：NCE支持通過策略引擎實現(xiàn)靈活的閉環(huán)處理，實現(xiàn)仿真驗證引擎：仿真驗證引擎：iMasterNCE通過仿真驗證組件CPV/DPV（ControlPlaneVerification/DataPlaneVerification）靠的定量依據。CPV通過協(xié)議仿真引擎，對控制面路由的黑洞、環(huán)路、可達進行形式化求解驗證；DPV規(guī)模和彈性是智能云網的核心競爭力。規(guī)模挑戰(zhàn)，一是物理網絡規(guī)模的挑戰(zhàn)，運營商的廣域VPN而彈性挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在行業(yè)租戶上，一個行業(yè)租戶通常會存在海量站點，這意味短時間內需要完成大量的業(yè)務部署。議是CLI，CLI更多的是面向人機界面的配置方法，無法100%保證配置下發(fā)的正確性。面向云網的下一代配置面應該是以Netconf/YANG為中心的，Netconf事務、配置校驗、配置回滾等能力，保障配置正確性。YANGrENetconf/YANG構建了一套高性能高可靠配置面，它具備如下能力：?GYANG心引擎，支持快速完成設備納管后配置文件的自API。同時支持YANGAPI。網絡業(yè)務到網元業(yè)務的配置分解邏輯可靈活編程。業(yè)務發(fā)放的事務性，回滾，對賬等可靠GYANGYANGYANG的加載、表達、轉換；結構優(yōu)化，DataStore、GaussDB

3-6Netconf/YANG?高可靠：基于YANG引擎技術，iMasterNCE隨著云業(yè)務的蓬勃發(fā)展，業(yè)務品質保障成為云網智能運維的核心。MaserNCE提供網絡側業(yè)務SLA故障精準定界定位，結合業(yè)務路徑調優(yōu)等能力實現(xiàn)云網業(yè)務質量可擔保。多維可視，指的是MaserNCE可以提供網絡流量、業(yè)務SLA質量、業(yè)務上云逐跳路徑SLA等多維度信息可視化，使運營商可以精準識別業(yè)務和網絡現(xiàn)狀，高效監(jiān)控網絡及業(yè)務情況，SLA信息。云網多維可視有以下幾大關鍵能力：流量地圖和流量報表：流量信息是網絡監(jiān)控的基礎。分析服務提供基于用戶流量地圖和流量報表：流量信息是網絡監(jiān)控的基礎。分析服務提供基于用戶基于VPN流量和網絡流量信息，實時監(jiān)控網絡負載情況，對風險擁塞點進行云網業(yè)務云網業(yè)務SLA可視：丟包、時延信息是服務質量的關鍵指標。傳統(tǒng)網絡提供基于帶外的SLA檢測方案，不能真實代表業(yè)務SLA數據，也無法提供業(yè)務路徑上逐跳設備間的SLA信息分析服務可以提供真實業(yè)務的時延和丟包情況，包含網絡側業(yè)務E2E和業(yè)務路徑逐跳設備間SLA信息，可以有效支持對品智能保障是云網分析服務的核心能力，MaserNCE絡多維信息實現(xiàn)網絡和業(yè)務的趨勢及風險分析、故障點精準定位，結合控制器調優(yōu)實現(xiàn)業(yè)務故障快速恢復，從而實現(xiàn)云網高可靠保障。智能保障有以下幾大關鍵能力：構建“體檢/看病/治病”一體化健康保障方案，使網絡從“以故障為中心”向“以健康為中心”演進，基于大數據+智能技術，自動構建故障傳播圖，實現(xiàn)根因推理，主動發(fā)針對云PE和用戶側PE，提供一鍵式故障定界診斷能力，指導運營商快速進行網絡故障iFIT（In-situFlowInformationTelemetry，隨流檢測）是華為推出的全新一代網絡檢測解決方案。它是一種隨流檢測技術（IETF：IPv6ApplicationftheAlternateMakngMehod），通過對真實業(yè)務流的端到端及逐跳SLA（流量、丟包、時延、抖動等）測量，快速感知網絡業(yè)務質量故障，并精準定界定位。相比傳統(tǒng)檢測技術如TWAMPY.1731TSLA（10-（直接定位故障設備）基于TelemetyiFIT完成鏈路、節(jié)點的SLA精準故障定位后，用戶可以從iFIT界面快速登錄設模型驅動TelemetryTelemety是一項遠程的從物理設備或虛擬設備上高速采集數據的技術。設備通過推模式（PushMode）周期性的主動向采集器上報設備的接口流量統(tǒng)計、CPU（ullMode）的一問一答式交互，提供了更實時更高速的數據采集功能。Telemet