采控中心支撐網(wǎng)管解耦演進(jìn)為能力調(diào)度子系統(tǒng)的研究

劉寶麗

中國(guó)電信股份有限公司甘肅分公司省智能云網(wǎng)調(diào)度運(yùn)營(yíng)中心，甘肅蘭州，730000

0 引言

中國(guó)電信現(xiàn)已進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，5G時(shí)代是云和網(wǎng)相互融合的時(shí)代，中國(guó)電信高度重視云網(wǎng)融合，提出涵蓋云、網(wǎng)、端的“云網(wǎng)產(chǎn)品融合，云網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)體系”。云網(wǎng)融合是通信技術(shù)和信息技術(shù)深度融合所帶來(lái)的信息基礎(chǔ)設(shè)施的深刻變革，在發(fā)展歷程上要經(jīng)過(guò)協(xié)同、融合和一體三個(gè)階段，最終使得傳統(tǒng)上相對(duì)獨(dú)立的云計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施融合形成一體化供給、一體化運(yùn)營(yíng)、一體化服務(wù)的體系[1]。然而現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)煙囪林立、數(shù)據(jù)分散、能力開(kāi)放不足導(dǎo)致產(chǎn)品加載慢、支撐效率低、協(xié)同能力弱、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)差等情況，無(wú)法適應(yīng)新云網(wǎng)融合形勢(shì)下網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求。經(jīng)中國(guó)電信集團(tuán)公司云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)部（數(shù)據(jù)中心）聯(lián)合科創(chuàng)部在2019年開(kāi)展了新一代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)重大攻關(guān)項(xiàng)目的研究，提出新一代云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的頂層規(guī)劃和以5G及云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)為切入點(diǎn)的實(shí)施方案，并通過(guò)了集團(tuán)科技委評(píng)審。

甘肅電信IP綜合網(wǎng)管系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的核心運(yùn)維管理系統(tǒng)和支撐平臺(tái)，是面向網(wǎng)絡(luò)、面向用戶(hù)、面向業(yè)務(wù)的管理系統(tǒng)，系統(tǒng)管理范圍包括省骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)、IPRAN網(wǎng)、PON、IDC等，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備納管、TACACS管理、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、資源管理、告警監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)巡檢、業(yè)務(wù)開(kāi)通、性能分析、拓?fù)涔芾?、統(tǒng)計(jì)分析等功能，并為其他系統(tǒng)提供功能、數(shù)據(jù)服務(wù)接口。甘肅電信IP網(wǎng)管于2006年建設(shè)第一期，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展、演進(jìn)及擴(kuò)容，曾經(jīng)為甘肅電信IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展發(fā)揮了極其重要的作用。但是，IP綜合網(wǎng)管原有的系統(tǒng)架構(gòu)落后，無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單的改造優(yōu)化滿足最新網(wǎng)絡(luò)維護(hù)效率要求，同時(shí)面臨云化改造、oracle等第三方組件國(guó)產(chǎn)化替換等問(wèn)題，另外，原有分專(zhuān)業(yè)建設(shè)IP網(wǎng)管、IPRAN網(wǎng)管、PON網(wǎng)管，分別提供管理、維護(hù)團(tuán)隊(duì)，增加了工作復(fù)雜度和重復(fù)量，這些問(wèn)題亟待解決。

在2022天翼數(shù)字科技生態(tài)大會(huì)期間，以“智慧運(yùn)營(yíng)賦能產(chǎn)數(shù)，卓越昆侖合作共贏”為主題的智慧運(yùn)營(yíng)合作論壇在線上舉辦。在本次論壇上，中國(guó)電信正式發(fā)布《中國(guó)電信云網(wǎng)自智白皮書(shū)2.0》和“中國(guó)電信昆侖平臺(tái)”，提出中國(guó)電信云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)自智是中國(guó)電信云網(wǎng)融合3.0戰(zhàn)略的重要組成部分，云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)自智“產(chǎn)品極速服務(wù)、客戶(hù)極優(yōu)體驗(yàn)、云網(wǎng)極智運(yùn)營(yíng)”的三極愿景，按照“四層四閉環(huán)”的架構(gòu)推進(jìn)云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)自智能力演進(jìn)[2]。中國(guó)電信云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)自智能力賦能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提供極致體驗(yàn)、智能敏捷、確定性保障的創(chuàng)新實(shí)踐應(yīng)用。為了全I(xiàn)P網(wǎng)、全光接入網(wǎng)自智能力建設(shè)和等級(jí)提升，也要求IP類(lèi)綜合網(wǎng)管進(jìn)行解耦改造。

中國(guó)電信集團(tuán)昆侖平臺(tái)架構(gòu)規(guī)劃中，采控中心位于昆侖平臺(tái)內(nèi)核，是面向云、網(wǎng)、數(shù)、智、安等多要素抽象的重要組成體，是面向海量異構(gòu)云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、實(shí)現(xiàn)多廠家差異化屏蔽、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和能力設(shè)計(jì)開(kāi)放的底座，是云網(wǎng)采控的唯一通道。采控中心實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)（配置、性能、告警、日志等）采集，標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換入資源中心網(wǎng)元孿生庫(kù)、網(wǎng)資庫(kù)，供上層各中心應(yīng)用使用，是云網(wǎng)動(dòng)態(tài)刻畫(huà)的主要數(shù)據(jù)來(lái)源和支撐手段。采控中心開(kāi)放云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能力，以B/C/D不同粒度提供云網(wǎng)操控REST API供上層各中心應(yīng)用使用，是上層應(yīng)用操作網(wǎng)絡(luò)的唯一通道[3]。REST（表述性狀態(tài)轉(zhuǎn)移）是一種用于構(gòu)建分布式系統(tǒng)的架構(gòu)風(fēng)格。REST API（應(yīng)用程序接口）是一種基于REST風(fēng)格的網(wǎng)絡(luò)API，通常用于Web服務(wù)中。REST API使用常見(jiàn)的HTTP方法（如GET、POST、PUT、DELETE等）與Web服務(wù)交互，通過(guò)URI（統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符）定位資源[4]。

甘肅電信前期已建設(shè)了采控中心，基本實(shí)現(xiàn)IP、IPRAN、PON等專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力解耦和核心系統(tǒng)能力建設(shè)，基于新一代底座賦能上層應(yīng)用的成效價(jià)值初步顯現(xiàn)，當(dāng)前階段在進(jìn)一步迭代完善能力的同時(shí)，關(guān)鍵是要統(tǒng)籌加快推動(dòng)應(yīng)用落地，充分發(fā)揮新一代的架構(gòu)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)能力價(jià)值化，支撐產(chǎn)品服務(wù)效率和云網(wǎng)智能運(yùn)營(yíng)能力大幅提升。

1 問(wèn)題描述

中國(guó)電信集團(tuán)新一代云網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)規(guī)劃中，明確要求對(duì)傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)管進(jìn)行解耦，底層采集、控制、面向網(wǎng)絡(luò)的操作由采控支撐，上層網(wǎng)管應(yīng)用演進(jìn)為專(zhuān)業(yè)能力調(diào)度子系統(tǒng)。IP能力調(diào)度子系統(tǒng)在昆侖平臺(tái)1.0架構(gòu)中是IP網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的管理者、調(diào)度者，對(duì)內(nèi)提升運(yùn)營(yíng)效率，對(duì)外提供統(tǒng)一Naas能力、開(kāi)放生態(tài)賦能千行百業(yè)。系統(tǒng)功能包括數(shù)據(jù)處理、基礎(chǔ)單元、能力管理、數(shù)據(jù)可視、自智場(chǎng)景、能力開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)管理模塊。系統(tǒng)采用分層架構(gòu)，包括展示層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層、存儲(chǔ)層和IAAS層。系統(tǒng)將通過(guò)DCOOS和資源中心調(diào)用采控中心提供的數(shù)據(jù)和API能力，快速構(gòu)建IP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)應(yīng)用，全面提升云網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)效率，實(shí)現(xiàn)客戶(hù)極致服務(wù)體驗(yàn)[3]。甘肅電信2023年開(kāi)始對(duì)IP、IPRAN、PON網(wǎng)管按照新一代要求進(jìn)行重構(gòu)、解耦、融合，演進(jìn)為IP能力調(diào)度子系統(tǒng)。

IP能力調(diào)度子系統(tǒng)位于昆侖平臺(tái)的系統(tǒng)服務(wù)層，為上層應(yīng)用，不再直接與網(wǎng)元交互，需要的網(wǎng)元配置數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)、日志等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)本應(yīng)從省內(nèi)資源中心共享平臺(tái)獲取，但甘肅省資源中心共享平臺(tái)尚未建成，所以需要直接使用采控中心采集的數(shù)據(jù)，一些巡檢、即時(shí)調(diào)用類(lèi)的功能需要通過(guò)簽約調(diào)用采控中心注冊(cè)開(kāi)放至DCOOS平臺(tái)的REST API能力來(lái)實(shí)現(xiàn)。支撐應(yīng)用層的各種場(chǎng)景的保障和應(yīng)用需求。

IP能力調(diào)度子系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)通過(guò)采控中心采集解析后直接提供，數(shù)據(jù)入庫(kù)時(shí)，IP能力調(diào)度子系統(tǒng)和采控中心兩個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)元對(duì)應(yīng)關(guān)系、數(shù)據(jù)格式、字段等因沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范，系統(tǒng)對(duì)接時(shí)存在問(wèn)題。

2 分析過(guò)程

所謂數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，并可為各種用戶(hù)共享。

IP網(wǎng)管進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，可通過(guò)網(wǎng)元在系統(tǒng)內(nèi)的唯一標(biāo)識(shí)DEVICEID，設(shè)置自動(dòng)采集頻率，在采集到的原數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)直接加工，然后入庫(kù)，最后對(duì)入庫(kù)后的數(shù)據(jù)做展現(xiàn)或統(tǒng)計(jì)查詢(xún)等；IP網(wǎng)管即時(shí)調(diào)用類(lèi)的功能（巡檢、即時(shí)采集等）也是通過(guò)直接登錄網(wǎng)元，在網(wǎng)元執(zhí)行命令，然后按照設(shè)定好的解析方式和入庫(kù)流程對(duì)網(wǎng)元上返回的信息內(nèi)容進(jìn)行處理，對(duì)處理后的信息按照系統(tǒng)設(shè)置入庫(kù)。

IP能力調(diào)度子系統(tǒng)與采控中心是兩個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)納管的同一個(gè)網(wǎng)元的系統(tǒng)唯一標(biāo)識(shí)DEVID是不同的，無(wú)法按DEVID來(lái)建立兩個(gè)系統(tǒng)間的網(wǎng)元對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫(kù)。原計(jì)劃通過(guò)設(shè)備管理地址建立兩個(gè)系統(tǒng)間的網(wǎng)元對(duì)應(yīng)關(guān)系，但在實(shí)際使用中，大部分網(wǎng)元的管理地址為私網(wǎng)地址，不同網(wǎng)絡(luò)存在管理地址重復(fù)的問(wèn)題，所以使用管理地址仍然無(wú)法形成兩個(gè)系統(tǒng)間的網(wǎng)元唯一映射關(guān)系。

為解決數(shù)據(jù)入庫(kù)和兩個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互問(wèn)題，需要建立兩個(gè)系統(tǒng)間網(wǎng)元唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系；兩個(gè)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)字段、格式等需要建立統(tǒng)一規(guī)范，采控按照統(tǒng)一規(guī)范來(lái)采集數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)文件，并按照集團(tuán)孿生庫(kù)規(guī)范來(lái)解析數(shù)據(jù)文件后，將數(shù)據(jù)投入原始庫(kù)，IP能力調(diào)度子系統(tǒng)直接使用孿生庫(kù)中原始庫(kù)的數(shù)據(jù)，且原始庫(kù)中數(shù)據(jù)后期也是用于孿生庫(kù)建設(shè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也保證了采控-資源、IP能力調(diào)度子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性。

對(duì)于巡檢、即時(shí)調(diào)用類(lèi)的功能，通過(guò)調(diào)用采控REST API能力的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 解決措施

3.1 建立兩個(gè)系統(tǒng)間網(wǎng)元唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系

在采控側(cè)增加外部系統(tǒng)的網(wǎng)元標(biāo)識(shí)字段OUTDEVID，用于和外部系統(tǒng)（例如IP能力調(diào)度子系統(tǒng)）建立起網(wǎng)元唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系，如圖1所示。

圖1 建立兩個(gè)系統(tǒng)間網(wǎng)元唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系表截圖

3.2 按照中國(guó)電信集團(tuán)網(wǎng)元孿生庫(kù)規(guī)范，創(chuàng)建原始庫(kù)，并將原始數(shù)據(jù)文件解析入原始庫(kù)，建立系統(tǒng)間消息通知機(jī)制

（1）由采控中心按照中國(guó)電信集團(tuán)孿生庫(kù)規(guī)范，對(duì)生成的數(shù)據(jù)文件按照規(guī)范解析入原始庫(kù)，采控中心按照規(guī)范對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，IP能力調(diào)度子系統(tǒng)直接使用原始庫(kù)中數(shù)據(jù)。

（2）采控側(cè)建立周期采集計(jì)劃，并且在數(shù)據(jù)采集完成時(shí)，通過(guò)訂閱的MQ信息通知IP能力調(diào)度子系統(tǒng)，通知內(nèi)容包含文件路徑、設(shè)備信息及采集到的數(shù)據(jù)內(nèi)容信息。當(dāng)IP能力調(diào)度子系統(tǒng)在MQ中收到通知時(shí)，根據(jù)通知內(nèi)容，使用原始庫(kù)中數(shù)據(jù)更新應(yīng)用層面數(shù)據(jù)。

3.3 IP能力調(diào)度子系統(tǒng)功能

IP能力調(diào)度子系統(tǒng)使用采控中心數(shù)據(jù)成功實(shí)現(xiàn)設(shè)備配置、告警數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)等解析、展示和進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析等。

3.4 采控中心提供API能力，IP能力調(diào)度子系統(tǒng)通過(guò)DCOOS平臺(tái)簽約調(diào)用采控中心能力實(shí)現(xiàn)巡檢、即時(shí)調(diào)用類(lèi)功能

采控中心開(kāi)發(fā)對(duì)外開(kāi)放的API能力，IP能力調(diào)度子系統(tǒng)通過(guò)DCOOS平臺(tái)簽約調(diào)用采控中心的這些能力，來(lái)實(shí)現(xiàn)巡檢、即時(shí)采集類(lèi)的功能。對(duì)于每一種能力，IP能力調(diào)度子系統(tǒng)都設(shè)定采控中心對(duì)外開(kāi)放的能力調(diào)用URL，定時(shí)或手工觸發(fā)調(diào)用機(jī)制。

4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

4.1 成功經(jīng)驗(yàn)

本案例符合中國(guó)電信集團(tuán)新一代云網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)“能力與應(yīng)用分離、應(yīng)用與數(shù)據(jù)分離”的云化解耦思路，豐富了采控中心云網(wǎng)開(kāi)放能力open API。同時(shí)，通過(guò)本案例方案，成功實(shí)現(xiàn)了甘肅電信IP網(wǎng)管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集解耦，實(shí)現(xiàn)了IP能力調(diào)度子系統(tǒng)正常數(shù)據(jù)入庫(kù)、展示以及巡檢類(lèi)的能力，支撐IP能力調(diào)度子系統(tǒng)正常運(yùn)行。通過(guò)IP能力調(diào)度子系統(tǒng)重點(diǎn)提升IP網(wǎng)專(zhuān)業(yè)（含IPRAN）、全光網(wǎng)（接入網(wǎng)）自規(guī)劃、自修復(fù)、自?xún)?yōu)化、自維護(hù)能力，支撐IP網(wǎng)專(zhuān)業(yè)（含IPRAN）、全光網(wǎng)（接入網(wǎng)）完成維護(hù)數(shù)字化各項(xiàng)重點(diǎn)工作任務(wù)，提升維護(hù)工作的自動(dòng)化水平，減少人工介入，提升人工維護(hù)效率，逐步提升甘肅電信IP網(wǎng)專(zhuān)業(yè)（含IPRAN）、全光網(wǎng)（接入網(wǎng)）云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)自智等級(jí)。

本案例聚焦中國(guó)電信集團(tuán)云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)自智建設(shè)要求，根據(jù)IP網(wǎng)專(zhuān)業(yè)（含IPRAN）、全光網(wǎng)（接入網(wǎng)）專(zhuān)業(yè)云網(wǎng)自智及數(shù)字化轉(zhuǎn)型相關(guān)要求，以實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)景為切入，針對(duì)生產(chǎn)中遇到的具體問(wèn)題，提出具體解決舉措。通過(guò)問(wèn)題解決加快支撐系統(tǒng)建設(shè)，進(jìn)而提高維護(hù)自動(dòng)化水平，降低運(yùn)維成本，提升客戶(hù)感知。

4.2 不足之處

IP能力調(diào)度子系統(tǒng)通過(guò)采控中心等注冊(cè)到DCOOS的可配置控制和采集能力，對(duì)各專(zhuān)業(yè)云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和網(wǎng)絡(luò)操作集中控制，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理等方面的功能。通過(guò)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)獲取資源數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)，支撐應(yīng)用層的各種場(chǎng)景的保障和應(yīng)用需求。這樣新一代架構(gòu)功能才更加清晰，各系統(tǒng)各司其職。而目前因數(shù)據(jù)共享平臺(tái)還未建成，全網(wǎng)的設(shè)備唯一標(biāo)識(shí)在各個(gè)系統(tǒng)之間都存在差異，如相同數(shù)據(jù)提供給其他系統(tǒng)使用時(shí)，其他系統(tǒng)要根據(jù)采控的設(shè)備唯一標(biāo)識(shí)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，才可以正常使用數(shù)據(jù)。此方案是新一代云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)演進(jìn)發(fā)展過(guò)程中的過(guò)渡解決方法。