上海電信家庭網(wǎng)關(guān)的“灰盒”之路

中國(guó)電信上海公司|夏俊

在“灰盒”模式下，研發(fā)團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)能夠與自身能力以及運(yùn)營(yíng)商的商業(yè)化產(chǎn)品發(fā)展之間達(dá)到相對(duì)平衡。

智能家庭網(wǎng)絡(luò)是信息時(shí)代的又一個(gè)高科技產(chǎn)品，它借助現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將家庭內(nèi)各種家電和設(shè)備連網(wǎng)，通過家庭網(wǎng)關(guān)為人們提供各種多樣化、個(gè)性化、方便、舒適、安全和高效的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部信息與家庭外部信息的交換。所以，相對(duì)于人們與邊緣計(jì)算、云計(jì)算等新興技術(shù)之間存在的隔閡感，家庭網(wǎng)關(guān)似乎更讓人感到親切。

早在2014年，中國(guó)電信上海公司就開始對(duì)寬帶發(fā)展中接入速度的提升對(duì)用戶體驗(yàn)的拉動(dòng)作用逐漸減弱的問題展開思考，進(jìn)而尋求寬帶服務(wù)提升用戶感知的方案。中國(guó)電信上海公司積極嘗試寬帶智能化發(fā)展，謀求形成差異化服務(wù)能力，積極嘗試了基于家庭網(wǎng)關(guān)的智能業(yè)務(wù)發(fā)展。經(jīng)過的嘗試，該公司遇到了抓手缺乏、網(wǎng)關(guān)終端型號(hào)版本眾多造成的業(yè)務(wù)應(yīng)用適配發(fā)展難等一系列問題。

網(wǎng)絡(luò)智能化引入SDN，發(fā)揮運(yùn)營(yíng)商自身優(yōu)勢(shì)

中國(guó)電信上海公司在對(duì)這些問題進(jìn)行反思后，提出了在家庭網(wǎng)關(guān)上引入SDN技術(shù)，將網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)提升到控制器平臺(tái)上的思路。這個(gè)想法可以有效地解決業(yè)務(wù)適配難題和業(yè)務(wù)發(fā)展持續(xù)性問題。中國(guó)電信上海公司組建了自研團(tuán)隊(duì)，對(duì)這個(gè)思路進(jìn)行了可行性分析、x86原型驗(yàn)證和家庭網(wǎng)關(guān)芯片的移植驗(yàn)證。通過自主研發(fā)團(tuán)隊(duì)的努力，中國(guó)電信上海公司在2016年成功驗(yàn)證了家庭網(wǎng)關(guān)引入SDN技術(shù)的可行性，確認(rèn)了家庭網(wǎng)關(guān)在SDN控制器的控制下能夠進(jìn)行高效靈活的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，控制器平臺(tái)能夠有效運(yùn)行各類增值服務(wù)，這樣的家庭網(wǎng)關(guān)簡(jiǎn)稱為SDN網(wǎng)關(guān)。

2017年中國(guó)電信上海公司自主研發(fā)團(tuán)隊(duì)完成博通、海思、MTK、Realtek、中興微電子5個(gè)主流網(wǎng)關(guān)芯片方案的對(duì)接研發(fā)，并與多個(gè)廠家完成了多款SDN網(wǎng)關(guān)的產(chǎn)品化開發(fā)；同時(shí)，也驗(yàn)證了中國(guó)電信已有的海量家庭網(wǎng)關(guān)通過軟件升級(jí)可以平滑轉(zhuǎn)為SDN網(wǎng)關(guān)。

在SDN網(wǎng)關(guān)的研發(fā)過程中，運(yùn)營(yíng)商對(duì)于自身應(yīng)該如何發(fā)展網(wǎng)絡(luò)終端有了深刻的理解。運(yùn)營(yíng)商成為服務(wù)提供商，網(wǎng)關(guān)終端也應(yīng)該成為電信服務(wù)的載體來顯現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)價(jià)值。SDN網(wǎng)關(guān)非常有利于運(yùn)營(yíng)商發(fā)揮自身多方面優(yōu)勢(shì)。

一是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)。家庭網(wǎng)關(guān)的安全性得到了極大加強(qiáng)，成為一個(gè)可以信任的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)關(guān)可以和上級(jí)網(wǎng)元協(xié)作，形成豐富的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度能力，展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)整體優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，可以將運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為能力，以合作的方式開放地引入服務(wù)，從而為用戶帶來更好的服務(wù)體驗(yàn)。

二是資源優(yōu)勢(shì)。業(yè)務(wù)提升到平臺(tái)層面，使得業(yè)務(wù)在實(shí)現(xiàn)上可以發(fā)揮平臺(tái)、數(shù)據(jù)、資源的優(yōu)勢(shì)，不受限于網(wǎng)關(guān)終端本身非常有限的資源。

三是入口優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)關(guān)作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的入口，能夠在用戶的各種應(yīng)用訪問上提升用戶感知能力，簡(jiǎn)化和自動(dòng)化用戶配置，給用戶帶來差異化的服務(wù)體驗(yàn)。

四是合作優(yōu)勢(shì)。合作有利于打破終端壁壘，降低甚至取消業(yè)務(wù)開發(fā)的門檻，使得大量合作伙伴能夠在平臺(tái)側(cè)進(jìn)行合作，終端差異在業(yè)務(wù)發(fā)展中不再成為主要的問題。合作有利于發(fā)揮電信人員能力優(yōu)勢(shì)，運(yùn)營(yíng)商豐富的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員能夠快速適應(yīng)OpenFlow的開發(fā)，平臺(tái)技術(shù)人員能夠很好地適應(yīng)業(yè)務(wù)的平臺(tái)合作，繞開終端應(yīng)用開發(fā)上的人員瓶頸。另外，業(yè)務(wù)合作界面清晰很有必要，在端到端的業(yè)務(wù)過程中，收費(fèi)控制點(diǎn)、業(yè)務(wù)策略控制點(diǎn)在平臺(tái)上都有清晰的定義，有利于業(yè)務(wù)合作的發(fā)展。

經(jīng)過3年的自主研發(fā)，中國(guó)電信上海公司在2018年5月開始SDN網(wǎng)關(guān)的規(guī)模商用，2018年底達(dá)到了60萬(wàn)用戶的規(guī)模。基于SDN網(wǎng)關(guān)的增值業(yè)務(wù)（例如游戲加速、寶貝上網(wǎng)、名校加速、防蹭網(wǎng)等）在用戶規(guī)模發(fā)展的同時(shí)也提升了業(yè)務(wù)收入，突破了原有智能網(wǎng)關(guān)多年發(fā)展無法形成收費(fèi)業(yè)務(wù)的低迷狀態(tài)。

白盒模式不可生搬硬套

據(jù)悉，運(yùn)營(yíng)商此前集采網(wǎng)關(guān)采用黑盒模式，即運(yùn)營(yíng)商發(fā)布技術(shù)和業(yè)務(wù)規(guī)范明確終端的功能要求，終端廠商和芯片廠商根據(jù)規(guī)范形成各自的實(shí)現(xiàn)方案，最終交付終端產(chǎn)品。但是在增值業(yè)務(wù)開展中，由于各款終端的實(shí)現(xiàn)方案各不相同，運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)服務(wù)商在網(wǎng)關(guān)上部署業(yè)務(wù)時(shí)，需要和終端廠商進(jìn)行深度對(duì)接與合作才有可能實(shí)現(xiàn)增值業(yè)務(wù)上線，但是由于現(xiàn)網(wǎng)的集采模式會(huì)造成現(xiàn)網(wǎng)終端型號(hào)和版本眾多，使得運(yùn)營(yíng)商增值業(yè)務(wù)部署困難。

基于此，業(yè)內(nèi)專家提議運(yùn)營(yíng)商可以借鑒互聯(lián)網(wǎng)公司采用的白盒模式來研發(fā)網(wǎng)關(guān)或其他終端?；ヂ?lián)網(wǎng)公司從硬件設(shè)計(jì)到軟件開發(fā)全部自主完成，現(xiàn)網(wǎng)的終端型號(hào)和版本基本統(tǒng)一，因此他們的業(yè)務(wù)迭代和部署可以快速實(shí)現(xiàn)，且匹配難度低。但是該模式需要強(qiáng)大的研發(fā)能力支撐，對(duì)團(tuán)隊(duì)數(shù)量和質(zhì)量都有很高的要求，成本極高。

白盒模式對(duì)研發(fā)投入要求高還表現(xiàn)在產(chǎn)品研發(fā)的持續(xù)上。高質(zhì)量產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)的維持，需要持續(xù)的產(chǎn)品研發(fā)。運(yùn)營(yíng)商的研發(fā)體系不完善，即使短期內(nèi)能夠招募到一個(gè)成熟團(tuán)隊(duì)，但維持這個(gè)團(tuán)隊(duì)的高水準(zhǔn)非常難。具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

一是如果這個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的設(shè)備軟硬件在運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部使用（至少確保一定份額），由于運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)上相對(duì)穩(wěn)定的競(jìng)爭(zhēng)格局，團(tuán)隊(duì)面臨的競(jìng)爭(zhēng)壓力會(huì)消失，內(nèi)部環(huán)境會(huì)很快消磨掉團(tuán)隊(duì)的銳氣，核心人員就算不流失也會(huì)非常快地喪失競(jìng)爭(zhēng)力。

二是如果這個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的設(shè)備軟硬件參與公開的銷售，團(tuán)隊(duì)一定會(huì)面臨銷售到其他運(yùn)營(yíng)商的矛盾，最終退化為一個(gè)獨(dú)立公司。而且，真正的考驗(yàn)在于產(chǎn)品大量使用，要經(jīng)受實(shí)際復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境的考驗(yàn)。這個(gè)時(shí)候就徹底暴露團(tuán)隊(duì)的研發(fā)能力，要解決設(shè)備軟硬件的偶發(fā)異常，而且對(duì)技術(shù)是否吃透、設(shè)計(jì)是否考慮周全都有很高的要求。在商業(yè)運(yùn)行環(huán)境下，留給團(tuán)隊(duì)處理這種問題的時(shí)間非常有限，在大部分情況下，產(chǎn)品就“死”在該階段了。中國(guó)的電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)服務(wù)品質(zhì)的追求從未止步，售后維護(hù)的處理需要專業(yè)化的團(tuán)隊(duì)和大量的人力。這一切原來是對(duì)設(shè)備廠商的考驗(yàn)，在白盒模式下，就變成了對(duì)自身團(tuán)隊(duì)的考驗(yàn)，能否扛住這一關(guān)尚未可知。

所以，在研發(fā)體系未完善前，運(yùn)營(yíng)商直接跨入白盒模式可以做出產(chǎn)品，但是在產(chǎn)品規(guī)模以及持續(xù)演進(jìn)上，能否繼續(xù)走下去有待觀察。

“灰盒”模式打造平衡生態(tài)鏈

在SDN網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品化過程中，為了實(shí)現(xiàn)控制器對(duì)網(wǎng)關(guān)控制的一致性，中國(guó)電信上海公司自研團(tuán)隊(duì)探索了一個(gè)“灰盒”模式：與芯片廠商合作完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的對(duì)接開發(fā)，并在網(wǎng)關(guān)廠家的軟件版本中加入團(tuán)隊(duì)自研的核心數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和管理模塊。

SDN網(wǎng)關(guān)走的“灰盒”模式，就是充分認(rèn)識(shí)到白盒的挑戰(zhàn)，尤其是認(rèn)識(shí)到對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的挑戰(zhàn)后而提出的。該模式優(yōu)先抓住項(xiàng)目的創(chuàng)新核心，抓住運(yùn)營(yíng)商服務(wù)驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)，與產(chǎn)業(yè)鏈充分合作，利用產(chǎn)業(yè)鏈頂尖的能力，逐漸培養(yǎng)起自己的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

中國(guó)電信采用的“灰盒”模式，不打破產(chǎn)業(yè)鏈的原有分工，核心任務(wù)是解決了增值業(yè)務(wù)和終端的解耦問題。中國(guó)電信上海公司在網(wǎng)關(guān)上自主開發(fā)并植入了支持SDN技術(shù)的轉(zhuǎn)發(fā)模塊，通過該模塊，把業(yè)務(wù)控制從網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)移到了控制器平臺(tái)，網(wǎng)關(guān)不再負(fù)責(zé)復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，因此增值業(yè)務(wù)的部署也從與網(wǎng)關(guān)對(duì)接調(diào)整為與控制器平臺(tái)對(duì)接。這樣可以避免投入很大的成本，使得整個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備白盒化，利用好已有的產(chǎn)業(yè)鏈資源，且運(yùn)營(yíng)商無需參與到終端的售后維護(hù)工作中，使企業(yè)能以最小的成本實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)云化的目標(biāo)。

在“灰盒”模式下，研發(fā)團(tuán)隊(duì)要解決的是運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)發(fā)展的關(guān)鍵控制點(diǎn)，直接面臨業(yè)務(wù)發(fā)展的考驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)價(jià)值與業(yè)務(wù)發(fā)展相關(guān)，而與終端銷售本身解耦。這就避免了白盒模式下終端本身的發(fā)展與團(tuán)隊(duì)密切相關(guān)，容易出現(xiàn)忽視業(yè)務(wù)發(fā)展這種本末倒置的問題。因此，在“灰盒”模式下，團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)能夠與自身能力以及運(yùn)營(yíng)商的商業(yè)化產(chǎn)品發(fā)展之間達(dá)到相對(duì)平衡。