电信云2.0——助力5G在云原生时代领跑“下一个十年”

Posted 2021-11-22 IT观测

5G，正在以前所未有的速度加速数字社会的到来。相较于以往的网络制式，具有大带宽、低时延、广连接的5G网络在生活和生产的应用进程，显然要更加迅猛。尤其是在后疫情时代，新型ICT技术贡献着更为关键的社会价值，围绕5G、云计算、AI构建的应用业态如雨后春笋般涌现，而基础设施层面的支撑和连接，无疑是确保产业数字化能够顺利实现的前提。面对5G在云时代的新技术需求，电信行业也在谋求转变。

对此，华为提出了电信云2．0的思考和实践，希望基于OpenStack和Kubernetes的深度融合架构，借助云原生的技术优势，实现电信云的高可靠、高稳定、高效率、高安全性，从而更好的服务于运营商5G网络、赋能5GtoB市场，最终拓展电信云基础设施的市场边界。“我们希望构筑下一个十年的运营商基础设施底座，通过电信云2．0可以更开放、更深入的帮助行业数字化转型，创造更多的新价值。”在OpenInfraDaysChina2021的主题演讲中，华为首席开源联络官、华为ICT基础设施开源业务总经理任旭东表示。

华为首席开源联络官、华为ICT基础设施开源业务总经理任旭东

数据显示，全球电信云市场规模将从2020年的87亿美元增至2025年的293亿美元，复合增速达到27％。其中，2025年亚太地区的规模将达到90亿美元，如果参考核心网市场占比，那么中国的电信云市场规模届时会达到73亿美元，在整体云计算市场规模的占比接近10％，重要性不容忽视。对于运营商来说，要想在云时代适应新的技术趋势，就不能停留在被动的虚拟化和云化，否则就会被云计算的“技术洪流”冲乱了阵脚，导致事倍功半。

电信云演进的新趋势

由于电信云的最初目标是把网元承载在云的基础设施上，与网元、设备等建设密切相关，因此主要参与者仍是传统的网络设备厂商，在技术选型上基本遵从开源社区的标准。在虚拟化阶段，网元软件与底层硬件分离，做到了ICT网络设备硬件的标准化和虚拟化。在云化阶段，实现了基于统一的编排器调度全局资源、自动化部署和网络产品架构重构。不过，随着电信云业务呈现多元化的发展态势，运营商在多供应商、多组网、运维、安全合规等方面所面临的环境也愈发复杂，引发了资源利用率低、弹性扩展少、单节点稳定性低、时延／抖动敏感等问题。

过去十年，OpenStack在私有云领域的繁荣有目共睹，为电信云的建设提供了不少帮助。作为电信运营商的重要基础设施，电信云在公有云的浪潮之下受到了新的冲击，云原生伴随着5G的落地使得运营商在开发、运维、管理等方面需要具备新的技能，内部的组织结构和工作流程也要随之变化。相应的，ICT厂商与运营商的协作关系和角色同样要转换。任旭东在接受笔者采访时谈到：“电信云2．0会在继承云原生的基础之上，做好行业数字化、运维体系、专业人才等能力的构建，让5G业务更充分的发挥优势，让电信这张网的能力开放出来，这样客户才能体验到云的灵活性、敏捷性、简化运维等创新。”

从超清视频、AR／VR到万物互联，千行百业对5G的需求牵引着电信云的演进，5G应用也在从ToC向ToB渗透，这使得电信云在2．0时代要从过去支撑单一的电信业务，变成支撑丰富的5GtoB应用，以中心节点为核心，应用端部署大量的边缘站点，朝着全融合、声明式、工业级、EdgeNative、全场景AI方向发展。如果说电信云1．0是以OpenStack为主要部署框架，资源上采用虚拟机，实现VNF能力，那么电信云2．0的目标架构就是要实现OpenStack全融合的管理调度，用统一平台解决中心云、边缘云，裸金属、虚拟机、容器、Serverless等资源的统一部署和统一调度。同时，简化部署、运维成本，降低开发成本，提高版本迭代速度。

例如，全融合要北向兼容kubernetes、OpenStack的兼容，南向兼容各种异构硬件，支持多场景方案部署，改变PaaS、IaaS层上下叠加的关系，做到深度代码级的融合和虚拟资源统一管理调度，提升电信云的基础资源利用率；工业级方面，满足高可靠、高性能、安全、易运维、可持续、灵活部署；此外，从命令式API向声明式API转换，解决分布式云部署使用中资源调度的问题。

深入生产业务的云转型

如今，5GtoB就像是在数字经济中连接产业需求和资源供给的桥梁，为千行百业传递着数字技术的商业价值。此时，ICT厂商与电信运营商的合作关系也不再是一次交易那么简单，而是要形成产业共同体为客户提供服务，这就需要电信基础设施供应商更加开放，不断衍生出独特的新业务，帮助传统企业完成转型。“在这个阶段，我们会联手运营商打造下一代的产业平台，这个平台不属于任何一家公司，是整个电信行业的。这就是为什么我们会加入OpenStack这样的社区，依托社区来构建一个共建、共创、共赢的产业平台。”任旭东称，“电信行业要把多年以来的数字化经验沉淀下来，让网络创新更加便捷，让自己的能力更加开放，让5G触手可及。”

为了实现5G在产业中的普惠，华为在技术赋能业务实践上做了不少努力。通过在电信云的基础之上，拓展出边缘PaaS平台，让5G能力可以被随时随地调用，EdgeNative能够实现边边协同、云边协同，实时虚拟机、实时容器等资源调度时延降低至0．01ms，解决边缘场景确定性低时延问题，确保单节点性能和可靠性。而借助全场景AI，企业可以在网络层对每一个网元、每一项微服务进行智能调度，用内生的AI根据终端的位置、应用状态进行信号调配，让业务对接和承载更便捷，让数据的获取和分析更有效。

华为电信云产品总监郝岩星认为，5GtoB业务将会催生出更多的专网，从电信级专网向工业辅助网、工业现场网等工业的核心制造延伸，从集中式的电信云走向超分布的计算和移动计算网，实现网络的自动驾驶，在保证工业和网络基础设施高可靠的前提下，帮助运营商拓展新的场景，“未来，要在边缘侧走向工业决策系统、运营系统和工业现场，支持机器视觉、智能检测等丰富的第三方应用，实现‘算网一体的5G网络’，提供定位系统、二次组网、压缩算法、上行带宽、上行时延等能力。”

华为电信云产品总监郝岩星

截至2021年第二季度，华为云核心网已经签署累计超过900电信云网元合同。帮助中国运营商构建了全球最大规模的5G网络，达到超过3．4亿的5GSA容量，超过1亿的5GSA在线用户，千万用户跨DC灾备（2000多个VNF部署、1000多万用户），千台服务器电信云（10000＋服务器／大区），千行百业一张网（1000＋MEC创新部署、3000＋创新项目）。在中国移动浙江公司联合华为共同完成电信云＆amp；5GC分批升级解决方案在现网的FOA验证中，浙江移动实现了电信云＆amp；5GC分批升级方案在业界的首次商用，在两周时间内共4个操作时间窗完成单资源池约1000台服务器的CloudOS升级，此前业内普遍采用的热迁移升级需要10－30个操作时间窗，升级周期为月级，采用华为云核心网首创的分批升级方案后，升级效率提升3倍以上，大幅提升了运维效率。

开源生态加速电信云2．0

基于OpenStack，中国市场建成了大规模的电信网络，也间接推动了网络云化的进程。毫无疑问，开源在新技术普惠的道路上有着关键作用，但另一方面，社区版开源软件的迭代速度让电信运营商难以跟上每一次的升级，并且还要在软件更新时保障业务不能中断，这就离不开像华为这样具有技术实力的ICT厂商的帮助。

事实上，华为是最早参与到国际开源建设中的中国公司之一。2008年，华为成立开源能力中心，建立了可信开源的管理流程，同时开始积极回馈上游社区。2010年起，华为先后加入了Linux基金会、Apache软件基金会、OpenStack基金会（更名后的OIF基金会）、Eclipse基金会、开放原子开源基金会等国际主流开源基金会，是多个组织的白金／创始成员，拥有200＋个TSC、PMC、PTL、Maintainer、Committer等席位，并且贡献了如OpenEuler、OpenHarmony、MindSpore、EdgeGallery等多个开源项目。

无论是OpenStack还是容器，开源技术在华为的电信云解决方案中一直是核心能力，在ONAP、Anuket等项目中均能看到华为的身影。在OpenStack社区，华为总共贡献9976次提交，合入代码1572457，检视代码52459，整体贡献全球第7，电信厂商第一，中国区第一。“我们在社区协作中一方面可以与全球的开发者按照社区版本节奏完成项目的交付，同时我们也从世界级的开源基金会和组织中收获很多，包括开源流程、项目运营、多团队项目开发管理等。尤其是OpenStack项目高效的项目开发流程和董事会运作机制让我们映象深刻，这也让我们更加坚定选择开源开放这条更高效的协作模式。”任旭东说。

与此同时，任旭东对中国开源产业的发展也有着清晰的认知。在他看来，国内的开源氛围和对开源的感知比国外还有一定的差距，开源绝不仅仅“开放源代码”就完成，开源背后涉及的人、开发者、社区运营、社区治理，以及开源文化、开源合规、开源商业模式等方面都要继续加强，要有更多的开源创新理念的引导，这就需要华为与运营商和产业界携手，挖掘出各行各业更为深入的技术能力，来强化在开源领域的领先性。

利用容器轻量化的特点，结合OpenStack完善的资源管理和调度能力，华为在OpenStack的控制面与Kubernetes容器部署上有了不少成功实践，通过引入容器和微服务，增加电信DevOps能力，实现了完全开放可编程的PaaS底座。下一步，华为将帮助运营商在电信云2．0的架构基础上，更好的支撑ToC应用体验，在ToB行业中更好的使能行业数字化，从而使电信云平台不再只是服务于电信业务本身，而是将自身更多的能力开放出来，帮助更广泛的行业创造产业新价值。

结束语

可以说，OIF基金会提出的“开源基础设施的下一个十年”，恰好也呼应了运营商基础设施底座的“下一个十年”。在新基建的大背景之下，开源基础设施势必将帮助产业界的共建者、参与者打造出更多的智慧生活、智能制造、工业互联网、智慧城市等领域的最佳实践，让开源技术深度融入数字经济的建设。“我们和社区的董事会和执行团队有着非常多的交流，他们的态度非常开放，也非常愿意倾听会员的声音，具有丰富的运营经验。”任旭东表示，“我们期待电信云可以在社区获得更好的支持，让5GtoB在云端、边缘触手可及，企业可以通过API创造更完善的应用生态，并且让电信、制造等行业的开发人员可以在生产环境更便捷的进行开发。”