CloudCore引领核心网云化转型

Posted 2020-07-13 Mind_Hacks

文/刘皓

2015年7月，全球著名咨询公司IHS Infonetics发布最新NFV（Network Functions Virtualization，网络功能虚拟化）市场调研报告。报告显示，NFV市场空间将从2014年的9.5亿美元增长到2019年的116亿美元，年复合增长率高达65%，价值逐渐从硬件转向软件，其中软件占比达80%，这表明NFV的时代已经全面到来。

与此同时，全球LTE建设全面铺开，运营商也加快了VoLTE（Voice over LTE）的建设，Vodafone、德国电信、AT&T、中国移动、香港电讯、SKT和LG Uplus等均推出了商用VoLTE网络，预计2015年底全球将有460张LTE网络、1亿多VoLTE用户，其中超过一半以上将采用NFV技术建设。

NFV发展进入快车道，核心网将率先云化

2012年10月，在ETSI由13个领先运营商联合成立了NFV-ISG组织，致力于推动“网络功能虚拟化”，发布了NFV白皮书，提出了NFV的目标和行动计划，旨在将传统电信设备的软件与硬件解耦，基于通用的计算、存储和网络设备实现电信网络功能，提升管理和维护效率，增强系统灵活性。

经过3年多的发展，NFV技术已日趋成熟，进入快速发展期，标准组织、开源组织、运营商和设备商等倾力合作，共同推动NFV产业链大力发展。根据IHS Infonetics调查，2015年将有35%的运营商部署NFV，全球各大领先运营商更是基于NFV和SDN技术纷纷推出了自己的网络转型战略。

例如，AT&T启动Domain 2.0计划，旨在将网络基础设施从以硬件为中心向以软件为中心转变，实现基于云架构的开放网络，重构运营商业务，将网络能力对外开放，其目标是2020年实现75%的网络虚拟化。

Telefonica启动UNICA项目，基于SDN网络和电信业务云化部署，构建分布的、统一的和易于管控的云数据中心，满足电信业务及通用云业务敏捷部署、按需使用和简易管控的诉求。

中国移动在2015年上海世界移动大会期间，正式发布NovoNet 2020愿景，希望融合NFV和SDN等新技术，构建一张资源可全局调度、能力可全面开放、容量可弹性伸缩，以及架构可灵活调整的新一代网络。

运营商已经充分认识到NFV对未来网络演进的重要性，纷纷将之列为未来网络战略发展的基石。整个行业对于NFV的发展也达成了两项共识：第一，NFV的发展路线将从核心网开始，首先是控制面，然后是信令面和数据面，最后是媒体面；第二，NFV带来的不仅仅是运营成本的降低，基于NFV打造一张敏捷、有价值和智能的云化网络，进而带来更多的收入增长，才是NFV真正的商业价值体现。

华为CloudCore引领核心网云化之路

核心网作为电信网络的交换和控制中心，云化之后需要继续保持高可靠、高性能、故障自愈和队列流控等电信级的服务等级要求，同时又要具备开放的架构能力，这必然要求核心网具有真正云化的软件设计。

华为CloudCore解决方案全面采用领先的云化软件架构设计，包括vIMS（IP Multimedia Subsystem）、vSDM（Subscriber Data Management）、vDRA（Diameter Routing Agent）、vPCRF（Policy and Charging Rules Function）和vSBC（Session Border Controller）等全系列核心网云化产品，以及新增的MANO（Management and Orchestration）部分，并且可以基于全面云化的核心网将通信能力非常方便地开放给第三方应用。

敏捷的核心网络

网络的敏捷性是运营商在向NFV/SDN演进中所带来的首要功能，完美整合基础设施云化带来的资源弹性、SDN赋予的网络弹性，以及NFV带来的业务弹性，根据业务需求对网络、VNF（Virtualized Network Function，虚拟网络功能）以及云基础设施统一调度和协同工作，使其能够在业务增长时自动增加业务实例，并在业务下降时自动减少业务实例，实现整个系统资源端到端地自动部署和灵活调度，加快业务上线速度。

网络功能虚拟化在采用COTS（Commercial Off-the-Shelf）通用服务器后，预期可以节省70%以上的硬件和40%以上的OPEX（Operation Expenditure）运营成本，而这一切必须建立在软件重构以支持云化特性的基础之上。

华为CloudCore解决方案采用先进的云化软件架构，支持程序与数据分离，业务处理单元无呼叫状态数据，将业务状态存储在独立的分布式数据库中，使得业务处理单元可以任意弹性伸缩，可根据业务量的增减灵活增加或释放所占用的虚拟机资源，并且伸缩过程中当前会话不会受到任何损失。此外，核心网作为通信网络的中枢，电信级的服务等级保障不可或缺。华为CloudCore解决方案通过多层级的可靠性策略、基于业务KPI的健康检测和故障自愈、基于时延的业务队列流控、基于虚拟计算/存储/网络资源优化的高性能设计，以及异构资源池等多种技术创新保证了网络虚拟化后仍然保持99.999%以上的电信级可靠性。

不仅如此，华为CloudCore解决方案架构完全开放，能支持各种通用硬件和云化操作系统，且还具备与多厂商集成的能力。

【案例分享】

2015年7月初，华为助力Vodafone在其意大利子网正式商用了全球首个云化VoLTE网络，成为电信云化转型的里程碑事件，其成功经验吸引了业界广泛关注。在该项目中华为负责提供成熟的云化IMS，并作为首要集成商提供端到端的水平和垂直集成服务，保障了云化网络的电信级能力。

有价值的核心网络

运营商在面对OTT玩家竞争时，业务创新能力不足，难以发挥其在网络管道上的优势，难以在业务及用户体验方面与OTT玩家抗衡。NFV/SDN技术的出现使得运营商可以方便、灵活地整合自身的管道能力，利用大数据、NFV和SDN等技术，将自身能力开放给第三方，打造一个全新的生态环境，增加运营商自身的营收。

华为CloudCore解决方案可帮助运营商向第三方合作伙伴提供一站式网络能力开放平台，即包含开发、测试、上线和运维等全业务生命周期在内的DevOps（Development and Operation）一体化运营模式，将运营商的语音、视频、会议、消息、位置、带宽和数据等通信资源封装成API（Application Programming Interface）或者SDK（Software Development Kit），开放给合作伙伴，以加快新业务的创新和上线，实现运营商与合作伙伴的双赢。

此外，运营商也可以借助网络功能虚拟化将自身的网络能力直接开放给第三方提供服务，即VNF as a Service。例如，运营商可以统一媒体面为基础，结合控制面以及能力开放，提供无处不在的实时音视频和流媒体服务，包括音视频转码、音视频优化和音视频分析等能力，满足个人、家庭、企业和行业不同商用场景的要求。

现有的电信网络无法完全满足各行各业对于电信能力千差万别的需求，例如，车联网需要超低时延，视频网站需要高带宽能力，而银行业务则需要极高的网络可靠性。NFV/SDN技术的到来，使得给每个企业或行业建立虚拟化专网成为了可能，我们可以形象地称其为网络分片（Network Slicing）——把传统的电信网络切割成成千上万个网络分片，每个分片对应到一个企业或行业客户，而运营商提供的服务则可以称之为网络分片服务（Network Slice as a Service）。

【案例分享】四川移动在面临同行业和OTT严峻竞争的形势下，采用华为CloudCore能力开放平台为企业、开发者和OTT开放多媒体呼叫、多媒体会议和多媒体消息等丰富的通信能力，共同打造企业和行业应用，将用户从人扩展到了手机、机顶盒、摄像头和物联网等多种设备。其中，某OTT的微会业务通过调用四川移动的通信能力对外提供即时通信服务，业务上线半年已累计给四川移动带来2亿多分钟的话务量，每天通话时长可达上百万分钟。此外，该平台基于NFV技术所提供的弹性伸缩和智能运维能力还使四川移动可以轻松应对爆发式的第三方业务增长，为运营商和OTT实现双赢树立了行业典范。

智能的核心网络

基于数据中心的网络虚拟化、网络软硬件的解耦、网络个性化、海量第三方业务的引入，以及业务与资源的自动编排和弹性伸缩都要求整个网络必须具备可维护、可服务和可运营的特征。

华为CloudCore解决方案在基础设施池化和完全能力开放的基础上，可通过统一的智能编排系统，按照不同的业务和策略对网络、资源和网元进行统一调度和统一变更，并自动集成和整合运营经验，实现业务自动编排和运维自动化，降低了工作量，减少了维护复杂度。

基于KPI的健康检测和故障自愈也是保证系统电信级服务等级的重要手段。华为CloudCore解决方案支持对业务KPI进行实时监控，并将其与历史统计值进行对比分析，在关键业务KPI下降达到一定范围后，针对故障原因启动自动告警、自动切换等一系列措施，实现系统故障的自愈。

华为CloudCore解决方案还支持在网络软硬件解耦后进行端到端的故障定界定位，对各个组件的安全信息，例如日志、告警和异常输出等进行智能分析和关联，快速定位或提前预测系统的安全隐患。此外，云化架构下的业务处理单元无呼叫状态数据，并支持N+M的备份方式，大大提高了整个系统的可靠性，也降低了维修的紧急程度和成本。

【案例分享】

华为作为首要集成商助力Vodafone在其意大利子网正式商用全球首个云化VoLTE网络之际，也提供了一系列端到端运维工具。双方在华为NFV/SDN开放实验室进行了联合创新验证，并合作开发了健康检测工具，在完全镜像Vodafone意大利现网的环境下人工模拟注入故障，实验证明：系统按照预期实现了亚健康的自动检测和系统自愈，将原本需要耗时4小时以上的故障定位转变成提前3小时预警，避免了故障的发生。

NFV将成为未来全联接网络的使能技术

华为预测，到2025年，全球将有1000亿联接，65亿互联网用户，80亿部智能手机，这表明我们将迈入一个全联接的世界。以联接为基础的ICT技术，如云计算、5G、物联网等，正是撬动这个世界可持续发展的杠杆，虚拟现实、增强现实、全息通信和浸入式通信等酷炫逼真的业务体验将成为现实。

全联接世界要求通信网络进行全面的重构，NFV将成为网络重构、架构重构、运营重构和业务重构的使能技术。而不管网络如何变化，其核心功能仍然离不开连接控制、数据管理和策略管理，但需要具备更高的要求以适应海量终端和海量业务的需要，比如超高带宽、超低时延、大数据、基于上下文的策略控制、网络分片和分层分布式部署等等。

华为CloudCore解决方案全面领跑核心网转型，并积极与全球领先运营商开展全联接核心网的研究。与此同时，华为在与NFV相关的标准组织和开源社区中也发挥着重要的作用，在ETSI NFV标准组织中承担NFV基础架构组的联合主席，截止目前已被采纳提案数达1153篇，位居第一。

不仅如此，在2015年IMS世界论坛上，华为再次荣获“最佳云化IMS解决方案”大奖。华为还通过设立在亚洲、欧洲和北美的NFV/SDN开放实验室，携手合作伙伴共同推动着NFV产业的发展，并成为OPNFV全球9大认证实验室之一。

（更多华为资讯请关注华为开发者社区，华为自己的对外开放门户:http://developer.huawei.com/cn/ict/ ,不要问我叫啥，别人都叫我雷锋）