技術(shù)助力網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)智能化邁向新臺(tái)階

中國(guó)電信股份有限公司北京研究院|史凡

隨著IP連接的世界越來越“泛濫”，原生于Linux和Unix的FRRouting使得每一個(gè)主機(jī)、虛擬機(jī)甚至容器都可以成為IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，方便overlay方式的網(wǎng)絡(luò)連接和組網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)智能化一直以來都給人高高在上的感覺，其實(shí)它不僅是一個(gè)頂天的概念，更是一個(gè)立地的實(shí)踐。伴隨著技術(shù)的不斷優(yōu)化和升級(jí)，不論是網(wǎng)絡(luò)智能化的目標(biāo)，還是網(wǎng)絡(luò)能力平臺(tái)化的實(shí)現(xiàn)手段，以及DSL、FRR等舊瓶新酒的技術(shù)概念，都將使得網(wǎng)絡(luò)智能化進(jìn)一步走向現(xiàn)實(shí)，為完善我們的網(wǎng)絡(luò)世界作出貢獻(xiàn)。

從隨選走向隨愿，終極目標(biāo)呈現(xiàn)

運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型和重構(gòu)工作中，面向最終用戶和業(yè)務(wù)層面明確提出了“隨選網(wǎng)絡(luò)”服務(wù)的理念，其核心是要重點(diǎn)面向家庭和中小企業(yè)，基于SDN/NFV/云等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)具有按需定制、自助開通、實(shí)時(shí)提供等特征的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

中國(guó)電信已經(jīng)于2018年5月17日正式上線了“隨選寬帶”業(yè)務(wù)，光寬帶可隨時(shí)提速至100M和200M，每月可以免費(fèi)提速3次；能實(shí)現(xiàn)“賬號(hào)隨選”，手機(jī)號(hào)也能當(dāng)作寬帶號(hào)；還能支持翼支付紅包、互聯(lián)網(wǎng)特權(quán)、翼支付水電煤代金券等特權(quán)任選；另外就是“應(yīng)用隨選”，可以支持天翼空間、家庭云等業(yè)務(wù)應(yīng)用。2019年，中國(guó)電信還將面向企業(yè)客戶全面升級(jí)連接型專線業(yè)務(wù)，提供“隨選專線”服務(wù)，在同一根光纖接入的基礎(chǔ)上，同時(shí)提供上網(wǎng)、入云、多點(diǎn)VPN和各種網(wǎng)絡(luò)增值應(yīng)用，支持客戶電商化的自助開通和調(diào)整。

“隨選網(wǎng)絡(luò)”的初步實(shí)現(xiàn)極大地方便了用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的獲取，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)的靈活性和便捷性，很大程度上改變了過去“供給側(cè)給什么，用戶用什么”的局面，可以說是一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)智能化發(fā)展的形式。

但是在部署“隨選網(wǎng)絡(luò)”的同時(shí)，我們也充分認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的智能化改造非常初級(jí)，很多的工具和操作都是基于人工的方式，在復(fù)雜多變的市場(chǎng)環(huán)境和日新月異的新業(yè)務(wù)需求下，特別是面對(duì)各種業(yè)務(wù)和應(yīng)用數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)，無法從根本上解決快速且高效響應(yīng)需求變化的問題。為此，業(yè)界需要有一種新的系統(tǒng)性智能化方法，基于“業(yè)務(wù)意愿”來驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和IT基礎(chǔ)設(shè)施，通過自動(dòng)化的、閉環(huán)的方式將業(yè)務(wù)需求即時(shí)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)和IT基礎(chǔ)設(shè)施的執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)兩者快速匹配，產(chǎn)生真正的商業(yè)價(jià)值。

“隨愿網(wǎng)絡(luò)”由此應(yīng)運(yùn)而生，其本質(zhì)是改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的控制和應(yīng)用層面只是將傳統(tǒng)命令行（CLI）通俗化的實(shí)現(xiàn)方式，通過新的體系架構(gòu)和技術(shù)機(jī)制充分實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)語言（自然語言）在異構(gòu)環(huán)境下對(duì)網(wǎng)絡(luò)策略的自動(dòng)轉(zhuǎn)化，即所謂的“Don’t Tell Me What to Do! (Tell Me What You Want)”。

可見，“隨愿網(wǎng)絡(luò)”不是一種單點(diǎn)產(chǎn)品、單項(xiàng)技術(shù)或單個(gè)軟件，而是一項(xiàng)最終成為一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的長(zhǎng)期演進(jìn)任務(wù)和目標(biāo)。如果說“隨選網(wǎng)絡(luò)”是網(wǎng)絡(luò)智能化的初級(jí)階段，那么“隨愿網(wǎng)絡(luò)”就是網(wǎng)絡(luò)智能化的終極目標(biāo)。

從積木到樂高，網(wǎng)絡(luò)智能更加集裝箱化

在向網(wǎng)絡(luò)智能化邁進(jìn)的過程中，網(wǎng)絡(luò)能力平臺(tái)化一直是備受關(guān)注的熱點(diǎn)，特別是隨著業(yè)務(wù)和應(yīng)用的數(shù)字化之后，用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)能力的調(diào)用需求也更加豐富多樣，傳統(tǒng)的能力平臺(tái)以“面向過程”或者“面向?qū)ο蟆睘楹诵膩順?gòu)建的方式，使得系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上相對(duì)復(fù)雜，基本功能和服務(wù)難以復(fù)制和重用，已經(jīng)難以適應(yīng)今后的發(fā)展要求，因而不得不轉(zhuǎn)向“面向服務(wù)”，即所謂的SOA。

SOA的本質(zhì)是將整體服務(wù)通過一系列服務(wù)組件來組織構(gòu)建的機(jī)制，其強(qiáng)調(diào)異構(gòu)系統(tǒng)間的通信和松耦合，也就是說其中的接口應(yīng)該獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編程語言，這樣可以使得網(wǎng)絡(luò)編程可以像搭積木那樣輕松實(shí)現(xiàn)。

可以說SOA機(jī)制加速了網(wǎng)絡(luò)能力平臺(tái)的模塊化，使得網(wǎng)絡(luò)能力更容易被業(yè)務(wù)集成，而隨著業(yè)務(wù)種類的進(jìn)一步豐富和平臺(tái)的復(fù)雜性不斷提升，傳統(tǒng)的SOA也需要更加通用和精細(xì)，如此才能滿足網(wǎng)絡(luò)智能被海量靈活封裝和調(diào)用的趨勢(shì)。今后的網(wǎng)絡(luò)能力顆粒度不再是今天的短信、定位的力度了，而可能是短信中的某個(gè)特征字段、定位中的某個(gè)軌跡，這也就是微服務(wù)被引入到網(wǎng)絡(luò)能力平臺(tái)部署中的根源，通過微服務(wù)弱化傳統(tǒng)SOA服務(wù)總線的概念，讓服務(wù)拆分得盡可能小，甚至成為“原子”，進(jìn)一步降低對(duì)其它服務(wù)的依賴和耦合，采用諸如HTTP Restful方式加強(qiáng)接口的通用化，進(jìn)一步打破語言、平臺(tái)等的限制。

類比一下，如果說SOA實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)編程的積木化，那么微服務(wù)就是使得這一方式進(jìn)一步演進(jìn)到樂高積木，從根本上提供了智能網(wǎng)絡(luò)能力像集裝箱一樣規(guī)?；皇褂玫目赡堋?/p>

從DSL和FRR看網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)的日新月異

在通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程中，DSL和FRR是兩個(gè)非常知名的術(shù)語，前者一般是指基于銅纜的寬帶接入技術(shù)，后者一般是指用于節(jié)點(diǎn)或鏈路保護(hù)的快速重路由技術(shù)，都在通信發(fā)展史上留下了光輝一筆。而今，隨著網(wǎng)絡(luò)智能化在各個(gè)子領(lǐng)域的鋪開，新的技術(shù)手段和實(shí)現(xiàn)方式為上述兩個(gè)術(shù)語帶來新的注解和內(nèi)涵。

在網(wǎng)絡(luò)的軟件化過程中，網(wǎng)絡(luò)可編程是為網(wǎng)絡(luò)注智的核心能力之一，也是極大豐富網(wǎng)絡(luò)開放能力的重要途徑。但是目前的編程語言中，命令式語言占據(jù)了主導(dǎo)，如C、C++、Java等。這一類語言寫出的代碼除了表現(xiàn)出“什么(What)”是你想做的事情之外，更多的代碼則表現(xiàn)出實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，也就是“如何(How)”完成工作。這使得代碼變得冗長(zhǎng)，而且也很難讓執(zhí)行代碼的基礎(chǔ)設(shè)施更聰明自主地判斷該如何執(zhí)行代碼。例如，你寫出這樣的命令行代碼，然后把編譯后的中間語言交給虛擬機(jī)去執(zhí)行，此時(shí)虛擬機(jī)并沒有多少自由度可以影響代碼的執(zhí)行方式，它只能根據(jù)指令一條一條去執(zhí)行。

隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的智能性越來越強(qiáng)，很多時(shí)候我們需要把執(zhí)行的自主性發(fā)放給這些基礎(chǔ)設(shè)施，而不是上層應(yīng)用，所以只要能夠在代碼中體現(xiàn)出更多“What”，而不是“How”的信息即可，也就是采用聲明式(Declarative)編程。其中，DSL領(lǐng)域?qū)Ｓ谜Z言就是非常具有代表性的一個(gè)選擇，DSL供特定領(lǐng)域?qū)＜沂褂茫幢厥浅绦騿T，它是為了解決系統(tǒng)（包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)）構(gòu)建初期使用者和構(gòu)建者的語言模型不一致導(dǎo)致需求收集的困難。

舉例而言，在構(gòu)建某網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的過程中，在運(yùn)行和維護(hù)活動(dòng)中存在許多專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)術(shù)語和流程?，F(xiàn)在要為該運(yùn)營(yíng)環(huán)境創(chuàng)建一個(gè)軟件解決方案，那么開發(fā)者/構(gòu)建者就必須了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)整個(gè)體系流程，如此涉及到哪些對(duì)象、它們之間的規(guī)則以及約束條件是怎么樣的等。如果讓領(lǐng)域?qū)＜颐枋鲈撨\(yùn)營(yíng)流程中涉及的活動(dòng)會(huì)更加合理，但是領(lǐng)域?qū)＜伊?xí)慣使用他們熟練使用的專業(yè)術(shù)語來表達(dá)，解決方案的構(gòu)建者卻無法理解。如果解決方案的模型構(gòu)建者要理解運(yùn)營(yíng)流程，就必須讓領(lǐng)域?qū)＜也捎秒p方都能理解的自然語言來解釋。DSL就是為了解決這個(gè)問題而提出的，在一定程度上我們還可以認(rèn)為它也是實(shí)現(xiàn)“隨愿網(wǎng)絡(luò)”的一種技術(shù)手段。

而FRRouting則是另外一個(gè)概念，它是一個(gè)基于Linux和Unix平臺(tái)的開源IP協(xié)議棧，能夠支持BGP、IS-IS、LDP、OSPF、PIM和RIP等多種協(xié)議。隨著IP連接的世界越來越“泛濫”，原生于Linux和Unix的FRRouting使得每一個(gè)主機(jī)、虛擬機(jī)甚至容器都可以成為IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，方便了overlay方式的網(wǎng)絡(luò)連接和組網(wǎng)，從而讓過去看起來高不可攀的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步“飛入尋常百姓家”。而且，作為Quagga項(xiàng)目的一個(gè)分支，F(xiàn)RRouting還在不斷完善中，包括對(duì)IPv6的深度支持。結(jié)合GitHub的便捷獲取，F(xiàn)RRouting從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了一定程度的網(wǎng)絡(luò)云化，讓網(wǎng)絡(luò)真正走向泛在和虛擬，也讓網(wǎng)絡(luò)變得隨處可得。如果說傳統(tǒng)的FRR（快速重路由）是實(shí)現(xiàn)了高速鐵軌的扳道工，那么新的FRR（自由路由）則讓每家每戶都成為了快遞收發(fā)站。