基于NFVI架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施解決方案解析

NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）已經(jīng)成為運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的基礎(chǔ)，5GC的部署更將帶來(lái)從傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)到ICT融合的端到端業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的顛覆性變革。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的變革對(duì)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維體系也將產(chǎn)生巨大影響。目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商還沒(méi)有建立成熟完整的基于虛擬化網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)體系，因此，如何建立具備新技術(shù)、新知識(shí)、新能力的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，儲(chǔ)備人才力量應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)變革，更好地發(fā)揮NFV網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)、支撐業(yè)務(wù)發(fā)展，是NFV網(wǎng)絡(luò)對(duì)運(yùn)維轉(zhuǎn)型提出的新要求。

本文基于CT與IT網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的特點(diǎn)，提煉并建立了NFV網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維職能框架，詳細(xì)分析NFV架構(gòu)下的核心網(wǎng)運(yùn)維將要發(fā)生的變化，并根據(jù)運(yùn)維職能提出能力模型要求，為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)型奠定基礎(chǔ)。

NFV運(yùn)維職責(zé)與角色定義

NFV技術(shù)采用通用化IT硬件來(lái)構(gòu)建統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)資源池，NFV架構(gòu)下的資源管理和運(yùn)營(yíng)對(duì)象都是以IT技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的，因此NFV網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)正是CT與IT融合管理的體現(xiàn)，其運(yùn)營(yíng)職能框架及內(nèi)容來(lái)源于eTOM（增強(qiáng)型電信運(yùn)營(yíng)圖）與ITIL（信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)庫(kù)）的融合。從維護(hù)對(duì)象看，核心網(wǎng)的維護(hù)工作也將由傳統(tǒng)“煙囪”式的專用軟件和專用硬件維護(hù)，變?yōu)橐訬FVI（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施解決方案）為基礎(chǔ)平臺(tái)的軟件全生命周期管理維護(hù)。NFV網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維職能框架如圖1所示，在分層架構(gòu)中，核心網(wǎng)維護(hù)的對(duì)象為APP/VNF層，負(fù)責(zé)核心網(wǎng)相關(guān)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，建設(shè)部署與維護(hù)優(yōu)化工作。

圖1 NFV網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維職能框架

設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)：負(fù)責(zé)接口規(guī)劃部門進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)整體發(fā)展與演進(jìn)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃、技術(shù)規(guī)劃等；同時(shí)，根據(jù)業(yè)務(wù)需求完成APP/VNF的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與測(cè)試驗(yàn)證工作。

建設(shè)與部署：負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)以及廠家交付的APP/VNF進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)試、服務(wù)部署與變更管理，如涉及向用戶直接交付的服務(wù)，需參與UAT測(cè)試。

維護(hù)與優(yōu)化：負(fù)責(zé)核心網(wǎng)的日常維護(hù)、故障處理，以及主動(dòng)優(yōu)化維護(hù)工作。將APP/VNF層的運(yùn)維職責(zé)框架進(jìn)一步展開(kāi)，按照網(wǎng)元的生命周期管理工作內(nèi)容為每一個(gè)職責(zé)模塊分配具體角色，角色定義如圖2所示。

圖2 APP/VNF層的運(yùn)維職責(zé)模塊角色分配

NFV運(yùn)維組織架構(gòu)與崗位設(shè)置演進(jìn)

DevOps組織模式

DevOps是從組織文化、流程、自動(dòng)化工具等方面重塑NFV全生命周期管理的開(kāi)發(fā)、測(cè)試、部署、運(yùn)維的管理方式，傳統(tǒng)的運(yùn)維管理體系已經(jīng)不能適應(yīng)新的業(yè)務(wù)形態(tài)及網(wǎng)絡(luò)形態(tài)下的新變化、新要求（快

速響應(yīng)、快速實(shí)現(xiàn)、高質(zhì)量交付等）。

隨著前端業(yè)務(wù)對(duì)NFV網(wǎng)絡(luò)靈活性、敏捷性的需求日益增加，以人工操作為主要手段的工作模式已經(jīng)難以適應(yīng)和滿足企業(yè)產(chǎn)品數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的要求。無(wú)論是集中化的運(yùn)營(yíng)模式，還是面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)切片管理，都實(shí)現(xiàn)了云化網(wǎng)絡(luò)對(duì)于業(yè)務(wù)的按需配置，而越來(lái)越靈活的網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)配置，也對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)從規(guī)劃到部署到運(yùn)維的網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)全生命周期管理的DevOps全流程自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)提出了明確的要求。DevOps團(tuán)隊(duì)及其模式的構(gòu)建在幫助網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的同時(shí)，將進(jìn)一步推動(dòng)運(yùn)營(yíng)智能化的演進(jìn)。

運(yùn)營(yíng)商在開(kāi)展2B業(yè)務(wù)初期需要建立DevOps團(tuán)隊(duì)，與廠商的開(kāi)發(fā)和部署人員協(xié)同組織，將運(yùn)維中的問(wèn)題或改進(jìn)建議反饋給設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)需求進(jìn)行快速開(kāi)發(fā)和版本發(fā)布，實(shí)現(xiàn)對(duì)需求的快速響應(yīng)，構(gòu)建面向未來(lái)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)并能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析功能的網(wǎng)絡(luò)—業(yè)務(wù)—客戶運(yùn)營(yíng)支撐平臺(tái)。

崗位設(shè)置與組織架構(gòu)

崗位設(shè)定依據(jù)“因事設(shè)崗”“最低數(shù)量”原則，考慮每個(gè)崗位內(nèi)工作職責(zé)相關(guān)性、能力要求統(tǒng)一性，體現(xiàn)崗位設(shè)定的經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、合理和系統(tǒng)性要求。按照此原則將運(yùn)維職能與崗位進(jìn)行映射，確定最終目標(biāo)架構(gòu)的崗位設(shè)置，明確崗位職責(zé)，如圖3所示。

圖3 運(yùn)維職能與崗位設(shè)置

設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)崗涵蓋規(guī)劃支撐和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)職能，主要職責(zé)一是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)產(chǎn)品的規(guī)劃支撐，二是根據(jù)前端業(yè)務(wù)需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與編排。

測(cè)試驗(yàn)收崗涵蓋測(cè)試驗(yàn)證和服務(wù)驗(yàn)收兩類職能，測(cè)試驗(yàn)證主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)產(chǎn)品的功能與性能測(cè)試，服務(wù)驗(yàn)收是對(duì)交維的VNF按照驗(yàn)收規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。

運(yùn)行維護(hù)崗包含服務(wù)部署、變更管理和運(yùn)行維護(hù)職能，負(fù)責(zé)VNF的編排與部署，以及核心網(wǎng)的日常維護(hù)、故障處理和運(yùn)維工具的部署與優(yōu)化工作。

質(zhì)量?jī)?yōu)化崗將繼承現(xiàn)有的工作職責(zé)，主要負(fù)責(zé)核心網(wǎng)業(yè)務(wù)質(zhì)量的分析與優(yōu)化，同時(shí)將分析中發(fā)現(xiàn)的無(wú)法優(yōu)化解決的問(wèn)題反饋給設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)崗，實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)的DevOps工作模式。

組織架構(gòu)演進(jìn)方式

NFV運(yùn)維組織架構(gòu)轉(zhuǎn)型不能一蹴而就，需根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和技術(shù)演進(jìn)的步驟逐步實(shí)施。一方面，確?，F(xiàn)有物理網(wǎng)絡(luò)能夠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，并逐步推進(jìn)自動(dòng)化和智能化運(yùn)維；另一方面，需根據(jù)NFV網(wǎng)絡(luò)部署進(jìn)度和業(yè)務(wù)支撐需求，分階段推進(jìn)組織架構(gòu)轉(zhuǎn)型。

第一階段：云資源池交維，原核心網(wǎng)維護(hù)團(tuán)隊(duì)內(nèi)組建NFV運(yùn)維小組，實(shí)體網(wǎng)絡(luò)維護(hù)組織暫不做大調(diào)整，重點(diǎn)關(guān)注云資源池的業(yè)務(wù)部署，當(dāng)資源池開(kāi)始承載核心網(wǎng)部分4G業(yè)務(wù)后，重點(diǎn)關(guān)注VNF的維護(hù)

和優(yōu)化，如圖4所示。

圖4 第一階段核心網(wǎng)維護(hù)組織架構(gòu)

第二階段：云資源池二期建設(shè)并投入使用，組建大規(guī)模NFV運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，業(yè)務(wù)類型也由單一的基礎(chǔ)連接轉(zhuǎn)型為以專網(wǎng)為代表的新業(yè)務(wù)類型。因此原網(wǎng)絡(luò)支撐崗轉(zhuǎn)型成立業(yè)務(wù)支撐組，以敏捷開(kāi)發(fā)的方式支撐自動(dòng)化運(yùn)維，同時(shí)支撐2B業(yè)務(wù)專網(wǎng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與維護(hù)。成立網(wǎng)絡(luò)部署組、基礎(chǔ)維護(hù)組，負(fù)責(zé)NFV網(wǎng)絡(luò)功能部署、維護(hù)工作；由于PNF運(yùn)維工作量減少，原有核心網(wǎng)維護(hù)多個(gè)分組合并成一個(gè)組。本階段是轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，核心網(wǎng)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)內(nèi)人員（含PNF運(yùn)維團(tuán)隊(duì)）必須具備NFV運(yùn)維能力，根據(jù)業(yè)務(wù)和維護(hù)工作量的變化，各組之間人員適時(shí)優(yōu)化調(diào)配，如圖5所示。

圖5 第二階段核心網(wǎng)維護(hù)組織架構(gòu)

第三階段：5GC規(guī)模部署，此時(shí)業(yè)務(wù)需求量將較前兩階段明顯增加，需組建網(wǎng)業(yè)協(xié)同運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，建立目標(biāo)運(yùn)維模式架構(gòu)，整個(gè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)按照DevOps的模式進(jìn)行業(yè)務(wù)支撐及網(wǎng)絡(luò)切片運(yùn)營(yíng)。這一階段前端業(yè)務(wù)將是融合融通的多維度組合產(chǎn)品，因此后臺(tái)也必將實(shí)現(xiàn)PNF與VNF業(yè)務(wù)融合維護(hù)，原有實(shí)體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)與NFV維護(hù)團(tuán)隊(duì)合并，如圖6所示。

圖6 第三階段核心網(wǎng)維護(hù)組織架構(gòu)

NFV運(yùn)維能力模型

NFV網(wǎng)絡(luò)是在IT服務(wù)的基礎(chǔ)上提供的CT與ICT服務(wù)，因此運(yùn)維能力亦是CT、ICT和DT能力的多維度融合，這就要求面向大規(guī)模的NFV網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化運(yùn)維的技術(shù)團(tuán)隊(duì)與技術(shù)人員在IT能力上有大幅提升，

在業(yè)務(wù)出現(xiàn)告警時(shí)能夠?qū)Ω婢蜻M(jìn)行相應(yīng)的判斷，同時(shí)還需要對(duì)虛擬化網(wǎng)元有深刻的理解和認(rèn)識(shí)，具備在虛擬化網(wǎng)元生命周期內(nèi)，對(duì)網(wǎng)元進(jìn)行專業(yè)管理能力和業(yè)務(wù)部署能力。

NFV運(yùn)維知識(shí)能力地圖

現(xiàn)階段的NFV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以虛擬機(jī)為基礎(chǔ)，從運(yùn)營(yíng)商主流的技術(shù)選型和技術(shù)要求看運(yùn)維能力要求如下：IT能力主要包含硬件管理如x86服務(wù)器，存儲(chǔ)設(shè)備以及交換機(jī)、防火墻、路由器等IP設(shè)備；ICT能力主要包含核心網(wǎng)知識(shí)及其管理工具的開(kāi)發(fā)維護(hù)，NFV及云計(jì)算架構(gòu)的管理維護(hù)；DT能力主要包含數(shù)據(jù)庫(kù)的管理維護(hù)和大數(shù)據(jù)分析。對(duì)照NFV網(wǎng)絡(luò)部署計(jì)劃及主要職責(zé)演進(jìn)路徑，各個(gè)階段能力核心要求如表1所示。

表1 NFV網(wǎng)絡(luò)部署計(jì)劃及主要職責(zé)演進(jìn)路徑

NFV運(yùn)維崗位分階段能力映射

與NFV崗位與組織架構(gòu)演進(jìn)設(shè)計(jì)的原則相同，NFV運(yùn)維對(duì)各個(gè)崗位的能力體系要求也隨著各個(gè)階段的運(yùn)維側(cè)重點(diǎn)不同而變化和逐步提升。如表2所示，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)崗除要求深刻理解NFV架構(gòu)以及相關(guān)技術(shù)和管理工具外，對(duì)硬件和系統(tǒng)軟件也應(yīng)具有一定了解，且具有較強(qiáng)的編程能力；測(cè)試驗(yàn)收崗的能力要求與設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)崗的能力要求類似，但對(duì)編程及軟件能力要求相對(duì)較低；運(yùn)行維護(hù)崗和質(zhì)量?jī)?yōu)化崗更側(cè)重對(duì)網(wǎng)元及基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)，需熟練使用多種管理工具。

表2 NFV運(yùn)維對(duì)各個(gè)崗位的能力體系要求

NFV運(yùn)維能力提升建議

通過(guò)對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)與人才積累分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有核心網(wǎng)維護(hù)人員通常具有很強(qiáng)的ICT能力，針對(duì)NFV網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維的ICT能力提升可主要通過(guò)隨工與鼓勵(lì)員工自學(xué)的方式完成；傳統(tǒng)核心網(wǎng)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的IT與DT能力基礎(chǔ)相對(duì)比較薄弱，其提升方式可從基礎(chǔ)培訓(xùn)、能力提升和專家培養(yǎng)3個(gè)階段設(shè)計(jì)針對(duì)性的培養(yǎng)模式，采用自學(xué)、線上和課堂教學(xué)，輔以IT與DT相關(guān)的認(rèn)證考試激勵(lì)方式，以及隨工實(shí)踐教學(xué)等方式逐步培養(yǎng)和構(gòu)建滿足NFV網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維要求的復(fù)合型人才隊(duì)伍。

NFV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的核心網(wǎng)運(yùn)維對(duì)運(yùn)維人員的IT、ICT、DT能力都提出了較高的要求。運(yùn)營(yíng)商需緊跟網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與建設(shè)節(jié)奏，把握業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)發(fā)展建設(shè)技術(shù)全面、技能過(guò)硬的專業(yè)人才梯隊(duì)，滿足3層網(wǎng)絡(luò)以及業(yè)務(wù)的運(yùn)維要求，保障網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)要求創(chuàng)新組織模式和靈活敏捷的DevOps模式，實(shí)現(xiàn)服務(wù)需求的快速響應(yīng)與迭代，為NFV網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)與業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展提供有力支撐。

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