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以开发者为中心,构建ICT基础设施

今天的开发者是很幸福的,因为他们正面临5G部署和全行业数字化的大浪潮,这是一个开发者的时代。今时今日,基础设施,包括网络和计算,都要为这个时代做好准备。

 

社会将承载于应用之网

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如今,数字化深入到我们的生活的方方面面,带给我们各种便利。我们的衣食住行已经离不开移动互联网和各种应用。接下来的30年,随着5G部署和整个社会数字化的进程,各行各业几乎所有的生产和经营活动都将承载在网络上,都会被数字化,将有更多各种各样差异化的行业应用。

毫无疑问,未来的智能社会和数字化社会是承载在各种网络应用之上的,而且这些网络应用之间也互相联接,形成应用之网。办公类、制造类、智能交通、智能电网等这些行业应用和生活应用最大的区别就在于其更加的多样性。

 

多样性应用需要差异化ICT服务

多样化的行业应用,对基础设施提出了更高要求。生活数字化目前多是消费和娱乐的需求,对网络大多是联接性和带宽的要求,网络尽力而为即可。而面对行业应用,随着场景和体验的不同,本质上是需要通过联接,把特定的计算能力或推理能力,在合适的时间,推送到合适的地点或位置。

 

同样是自动驾驶,卡车的编队行驶,城市的小汽车的自动驾驶或者码头的货柜车的自动调度,对地图的精度、路障的识别要求、响应要求都是不一样的;同样是摄像头,城市交通和生产线上的工业视觉,图像识别的要求也是不一样的。那么这些应用需要运行在不同的位置,不同的计算平台上,更需要差异化的网络联接。所以,“联接+计算”,未来+AI,或者+X能力将成为ICT基础设施提供差异化服务的关键。

 

现有ICT基础设施无法使能行业应用

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目前的ICT基础设施,实际上还是“傻大粗”的状态,导致很多行业应用无法承载在公共的ICT基础设施上,还只能运行在行业专用的基础设施上。具体来说:

云太大:就是说目前的公有云虽然规模很大,计算能力很强,但是位置太高,离开用户的现场太远,导致应用上不去。比如很多工业控制类的应用,肯定是不可能运行在公有云里面。另外就是公有云同运营商的电信网络是两张皮,运行在公有云的应用不懂网,不能驱动网络,导致因为网络的问题而影响应用的性能,或者根本就无法工作,比如很多通信类应用,直播类,都需要网络保障。如果应用不懂网,那么通信(语音、视频等)的质量就难以保障。

网太粗:主要意思就是管道或者联接太粗糙,对流量和应用没有感知,比如传统的光网络专线,就是提供固定带宽的大管道,不管有没有流量,都要消耗带宽;传统的IP网络,对联接没有保障,尽力而为,对带宽,时延迟,抖动都不可预测,网络轻载的时候好一些,网络拥塞后就没有保障。

边太傻:主要是目前很多工业应用设备,是没有智能化改造的,是不能运行应用的;就算有一些智能化设备,他们的运算能力也是远远不够的,一定是需要网络边缘的节点提供计算的支撑,才能完成行业的数字化改造。

 

因此我们的ICT基础设施面向未来的行业数字化,一定是需要改造的。而改造的核心,就是要围绕应用的开发者来构建“开发者友好”的ICT基础设施框架,使能应用的开发。具体来说,就是要求:

1、要提供高效的API给开发者,让开发者来调用。高效就是要求开发的门槛低,开发简单。类似高层编程语言,屏蔽很多细节,让应用开发者不必要学习和理解底层细节。

2、要统一的平台框架,就是基础设施运营系统必须要有统一的框架,就像今天的计算机操作系统统一在Linux内核一样。如果每家运营商的平台不一样,对应用开发者来说是一个灾难。

3、最后是ICT基础设施资源层面要改变尽力而为的粗放型模式,要有确定性,能够精确的匹配应用的需求,不造成资源浪费。

 

从使能开发的角度打造高效的API

打造高效的API的目的是使能应用的开发,从使能开发者的角度,我们要关注两件事:

第一是API优先,也就是网络或者计算设备的管理、配置等要提供API,而不是传统意义上的命令行。 今天很多设备,尤其是网络设备,还依赖于命令行配置,没有API,这就导致设备的控制需要人工介入,对应用开发者来说是不能接受的。另外还需要在设备管理、控制等方面尽快引入最新,最高效的管理和控制协议,比如网络设备的配置尽量采用Netconf/Yang模式或者gRPC协议,抛弃低效的SNMP协议,MML协议等,从而大大提升编程效率。

第二是意图驱动,意思是网络本身并不是开放API就可以了,而是也要引入大数据,闭环控制,人工智能等技术,自己管理好自己,实现网络自动驾驶。 然后对外,对应用提供简单的,抽象的,基于意图的声明式接口。比如对于网络联接的需求,应用只要提出需要多少带宽,什么可靠性,多少时延的需求,然后网络控制系统自己去计算路由,保证可靠性,降低时延。网络控制器系统的主要目的,就是实现网络的分层分域的自治。

 

从使能生态的角度打造产业统一的平台

从使能生态的角度打造产业统一的平台,实际上是目前产业界最重要的事情。 

我们知道传统的运营商,都有自己的定制化运营系统。全世界有500家以上的运营商,每家的系统都不一样。即使这些运营商把能力开放出来,提供Naas服务,接口也是五花八门,对开发者的学习成本太高,针对特定运营商开发的应用并不能移植到其他运营商。同样的情况存在于设备厂商的系统集成上,由于OSS/IT系统不一样,厂商的集成成本很高。 这样下来,实际的结果就是:只有少量的客户能够开发应用,只有少量的运营商能够提供开放的平台,只有少量的厂商有能力维持商业成功。 最终,只有少量行业的少量应用能够实现数字化,整个社会无法形成普遍的数字化繁荣。

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我们认为的解决方案是整个产业,基于开源,打造统一的框架和平台,包括MEC的平台和网络自动化的平台。开源平台就是一个统一的内核,在代码这个级别实现统一的框架、流程和南向、北向接口。 基于这个开源的统一平台,不同的运营商可以提供不同的业务。由于是基于开源的,开发者可以很快的学习,可以参与贡献社区;应用开发者的成本很低,一次开发,全球运行;对厂商来说,由于集成方法标准化,一定会出现大量的自动化集成工具,厂商不需要担心集成成本,而可以聚焦在设备的创新上。

 

有了一个产业统一的开源平台,使得各行各业都可以开发应用;全球运营商都可以实现开放,并且互联互通;各种厂商可以加入竞争,实现快速创新。

 

从使能行业的角度打造确定性网络

从使能行业的角度打造确定性网络,主要是指对网络的改造,来提供各种应用需要的差异化和确定性。

 

我们前面也提到,行业的应用是需要多维度的差异化的,这里有成本、可靠性、带宽、时延等差异化。这些差异化本身,还需要提供确定性,比如确定性时延,对一些工业控制类的应用就是必须的。这类应用并不是一味的要求低时延,而是要求时延稳定,在稳定的基础上,软件可以通过算法来控制设备,实现智能制造等。

 

要实现确定性网络,需要引入很多技术:

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在接入领域的5G网络,5G本身提供的差异化能力,包含极低时延,极大带宽,极低成本等各种差异化的能力。

 靠近5G RAN,需要引入新的MEC边缘计算平台,这个平台是提供给需要本地化运行的时延敏感型应用需要的计算和通信资源。MEC本身也需要差异化,需要不同的计算架构(ARM、x86、GPU)和网络能力。有些对计算能力要求高,有些是需要通信能力和转发效率,有些是需要AI能力等。 传送网络也需要提供确定性和差异化,需要引入TSN,所谓时间敏感网络。传送网可以对业务流进行随路检查,提供精确的时延,抖动和丢包的性能数据,提供差异化的QoS保证,满足不同应用的差异化需求。

再上面是核心网,5G核心网是基于服务化架构,是完全虚拟化,云原生的架构,可以自由的组合网络功能,满足不同的场景需求。

最后是端到端网络要支持切片。切片的目的一是满足安全性,不同的行业,不同的企业,需要彼此隔离。如果没有安全性,很多行业和企业是不愿意把应用迁移到公共基础设施上面的。切片的另外作用的保障端到端的应用性能。

 

开发者参与,开源打造ICT开放框架

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最近几年,在电信网络领域,也引入了很多开源社区,这个开源社区组合在一起,就可以搭建起一个完整的ICT基础设施框架。基于这个框架,产业可以协作,打造共同的事实标准。

比如说ONAP,是一个ICT基础资源和业务的统一设计、编排、控制、监控和闭环管理的平台,相当于这个基础设施的大脑,也是实现ICT基础设施开放的核心平台。比如说OpenStack,是云操作系统,主要管理数据中心里面的计算、存储和网络资源,提供IaaS服务。比如说K8S,主要是提供容器和应用的编排,实现应用生命周期的自动化。比如说OpenDaylight是网络控制器,可以控制各种类型的网络,实现网络的高效和开放。

可以把网络和云基础设施看出ICT基础设施的大动脉,那么边缘计算就是毛细血管。我们知道恰恰是毛细血管在给身体的各个器官供应养分。同样,在ICT基础设施中,运营商边缘的边缘计算平台在给各行各业提供计算和通信平台,直接支撑千行百业的数字化应用。Akraino社区就聚焦在边缘计算软硬件平台的开源社区。最后在企业边缘,家庭,在移动边缘,也需要开放,也需要运行应用,也有很多开源社区。 这些边缘,就是相当于身体的神经末梢,是这个社会数字化的入口,是数据的原产地,是生产生活数字化化的执行者。

 

电信网络领域,这些开源社区组合在一起,就可以搭建起一个完整的ICT基础设施框架。基于这个框架,产业可以协作,打造共同的开放框架事实标准,来使能繁荣的数字生态。这是一个开放的世界,是一个开发者的舞台。

 

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