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自主运行的网络:你准备好了吗?

2017-06-21 09:23:31   作者:   来源:CTI论坛   评论:0  点击:


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  概述
  本文主要探讨自主运行的网络(Self-Driving Network)背后势在必行的经济因素、从自动向自主迈进的技术发展路线,以及所需的组织与技能的转型。
  面向未来:统筹考虑
  为了实现自主运行的网络(Self-Driving Network)的愿景,我们不但要思考技术路线图,还要考虑推动行业发展的经济力量,以及自主运行的网络将给人类带来的影响。颠覆创新的出现,通常不仅仅在于技术突破的推动,更是技术、经济和社会等诸多因素综合影响的结果。
  颠覆一个行业常常需要外来者。行业生态系统内部的既有参与者几乎不会有做出改变的动机,因为他们已经对现状进行了投资。正是由于他们对可能出现的颠覆视而不见,才为行业的外来者创造了机遇,说不定哪天某位年轻的数字天才会重塑整个网络行业。诸多迹象表明,这种结果是合理而且可能的。就运营效率而言,在自动化和其他超大规模云技术方面实力出众的Web服务的企业,要比那些被传统业务模式拖累的业内企业成长快得多。然而,电信行业为市场准入设置了很高的门槛,其中包括监管和大规模的资金需求。尽管谷歌已经迫使现有的网络运营商加快了对宽带的投资,但是,还未有迹象显示,谷歌将从根本上取代传统的网络运营商。事实上,在数年间做出巨大的努力和庞大的投资以后,谷歌已经暂停了进一步扩张的计划。
  势在必行的经济因素
  对于传统的服务提供商而言,尽管逐步逼近的外来威胁或许并不存在,但是内部威胁却在慢慢增加。瞻博网络相信,势在必行的经济因素,将促使传统的服务提供商从根本上改变其网络的运营方式。自己颠覆,或者最终被别人颠覆,是要面对的。
  对传统的电信服务提供商而言,其主要成本是运营支出而非资本支出。他们每年的网络运营成本,要远远高于最初购买设备的成本。随着网络规模的扩大、复杂性增加和管理难度加大,这些运营成本还在直线上升(图1)。
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  这里显示的模式既清晰又令人苦恼。为了控制成本,网络运营商必须拥抱自动化,并朝着自主方向发展:自主运行的网络(Self-Driving Network)。
  自动化需要让网络设计者没完没了地在性能与敏捷性之间进行取舍,“敏捷性”是你能够让基础设施处理突发情况的速度,而“性能”则是传统的“速度与吞吐率”。自动化和自主化让我们能够“远离”这些曲线,减轻取舍的烦恼(图2)。
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  所需的技术
  为了促进日益困难的网络经济,我们首先要更加积极地采用自动化技术,然后推动网络朝着自主运营的方向转变。向自主运行的网络(Self-Driving Network) 的发展始于瞻博网络的自动化战略,它包含三个要素:
  1. 通过简化和抽象网络来降低运营的复杂性。
  2. 支持客户更加快速地部署新的网络服务。
  3. 通过深度遥测来提高容量利用率和网络永续性。
  为了帮助我们的客户实施这一战略,瞻博网络构建了自动化框架,该框架包括瞻博网络Junos操作系统,以及一套全面的工具集、扩展工具包和可编程接口。利用这些支持,瞻博网络的客户以及售前和售后专业人员正在开发和部署能够降低运营支出(OpEx)的方法。多年以来,瞻博网络一直在提供先进的自动化功能,但是,为了真正发挥“数字化”的力量,让服务提供商和企业能够快速部署大量的服务,我们还需要提供比自动化更多的东西,让客户获得更出色的应用。
  下一阶段就是发展自主运行的网络(Self-Driving Network),这种网络具有预测能力,还能适应环境变化。自主运行的网络的特点是覆盖范围广,为个人量身定制,客户体验得到更好地优化。这些未来的网络运营成本低,甚至可以对最终用户免费。网络管理员稍做培训就能胜任工作。自主运行的网络(Self-Driving Network)可以:
  • 自动发现其组成部分
  • 自动配置
  • 利用探测和其他技术自动监控
  • 自动防御内部和外部威胁
  • 自动纠错
  • 自动检测是否需要新的服务,在需要时自动启用该服务
  • 自动监测和更新服务,以优化服务交付
  • 通过机器学习进行自动分析
  • 定期或当出现意外状况时自动报告
  在我们采用机器学习和大数据分析构建自动化框架时,我们正在缓慢地迈向自主运行的网络(Self-Driving Network)。这些“零接触”网络要想成为现实,依靠的是遥测、自动化、机器学习和具有明确意图的编程:
  • 遥测:SNMP、流量遥测和深度数据包检测(DPI)的局限性开始显现。我们需要基于推送语义学进行遥测,基于机器学习进行异常检测。更多的信息将在机器内被收集和处理。遥测功能将一直启用,并根据需要放大和缩小。为了以最为高效和有效的方式来实施,服务提供商必须跨时间、地域和网络层来进行数据关联。最终,我们需要深度遥测,以确定设备、客户和数据包的状态。瞻博网络的OpenNTI就是一个实例,它是一个简单的开源工具,旨在使用标准的遥测、分析和分层设计来收集关键性能指标(KPI),并使其标准化和可视化。
  • 自动化:今天,我们能够自动发现拓扑、计算路径和安装路径。我们已经拥有带宽储备,能够应对流量变化,但是我们还需要更加智能地自动调整带宽,例如,出现流量峰值的原因,到底是因为下载最新的歌曲造成的,还是发生了DDoS攻击?当网络实现自主运行的时候,我们就能够自动替代服务和迁移服务;基于配置的服务进行升级;基于机器学习实现感应式网络响应。
  • 明确的意图:告诉网络你想要实现什么,而不是准确地告诉它要做什么。采用瞻博网络的NorthStar Controller,服务提供商可以基于所提供的带宽、多样性和虚拟网络间策略等限制条件来安装网络路径。自主运行的网络(Self-Driving Network) 将基于提示和建议,而不是基于限制条件。服务将通过自我组装提供一致的客户体验,而且网络将基于最具有价值的客户、应用优先级或对等成本等做出决策。你的汽车能够阅读你的日程,知道应该去哪里,包括设计最佳线路。瞻博网络正在构建基于意图的系统,并使之融入我们的Contrail Policy Framework和Security Policy Enforcer之中。
  • 决策:目前基于规则的系统只需要简单的编程(例如,如果发生X,那么就做Y),尽管它给人的印象是一切尽在掌握之中,但是,实际上却非常不方便。在另一方面,机器学习具有创造性,你不用知道它到底是如何学习的。机器学习将帮助我们从对网络静态编程,转向能够从数据输入中学习、做出预测,然后正确采取行动的算法。向训练算法中输入的数据越多,网络就越睿智。
  • 本地视角和全局视角:作为软件定义网络(SDN)的一部分,网络的管理和控制变得越来越集中。在本地感知依然重要的同时,越来越多的全局感知将拥抱自主运行的网络(Self-Driving Network)的到来,该网络将具备下列特性:通过监督式学习来进行根本原因分析;利用基于时间的趋势分析建立并适应基准;跨地域、层级和对等体进行信息关联;基于全局状态进行本地决策优化。
  在开发全自主运行的网络(Self-Driving Network)方面还存在着巨大障碍,但是,我们不应该被困难所吓倒,困难只会激发我们的斗志。通过我们的OpenLab设施,以及各种Hackathon和Throw Downs活动,瞻博网络正在帮助业内人士了解和利用这些工具和技术。
  增强的智能,而非人工智能
  在发展的初级阶段时,我们应该思考技术进步所产生的更大社会影响,这是十分重要的。目前,与自主运行的网络(Self-Driving Network)相关的社会和行业生态系统问题,似乎还不太普遍、严重和具有威胁性。但是,问题的确存在。
  2003年,麻省理工学院的经济学家首次从两个维度对劳动力进行了分类:常规与非常规;有认知和无认知。这种划分对了解未来的劳动力状况,提供了一种有益的框架。
  • 常规/手工岗位:一般存在于建筑、交通、生产和修理行业
  • 常规/有认知的岗位:通常从事结构性工作,但是,也可能包括会计师和放射学家等需要高技能的岗位
  • 非常规/手工岗位:包括非重复性的熟练工种(如发型师和护理员等)
  • 非常规/有认知的岗位:包括需要分析思维、创造性以及相关技能的管理和专业岗位
  • 趋势很明显:技术正在对“常规”工作岗位产生巨大的压力,其中包括“手工”和“有认知”的岗位。我们应该从同样的角度来观察未来的网络运营岗位。对于配置、监控和报告等常规任务,它们的自动化程度将越来越高,而在可预见的未来,常规程度较低、认知性更高的任务,则继续由人工来完成。瞻博网络认为,它将人们从单调乏味的工作中解放出来,进而关注更高层面的战略举措,如思考和开发新的服务项目。
  网络行业的技能转型已经开始了。SDN让人们可以通过API对物理基础架构进行编程,它已经对以前在工作中不需要编程技能的网络工程师和系统管理员敲响了警钟。由于需要更快地创建和部署服务,于是出现了DevOps,它涉及到网络运营、IT和软件开发等角色。
  具有前瞻性的网络运营商知道,要充分发挥虚拟化和软件定义基础架构的优势,他们必须对自己的组织和网络架构进行转型。行业的既有参与者不仅要重新设计其运营和服 务交付流程,还要升级其组织和个人技能。随着时间的推移,网络技能慢慢从相对静态的操作转向编程。最终,在自我驱动的世界中,网络专家将提供监管和算法调整支持。这样一来,网络公司中的所有人都将成为行业内的最佳员工。随着网络问题从根本上得到“解决”,有些人将转到服务设计岗位中。
  一直以来,技术创造出来的就业岗位要比 其破坏掉的多的多。就在许多人都在谈论人工智能的时候,我们更倾向于认为它是增强的智能。
  创新需要资源。如果我们把大部分IT和网络资源用来维持网络的日常运行,我们又如何继续创新?为了在创新方面投入更多,服务提供商必须用新的工作取代原来的工作。自动化降低了成本,改进了服务;客户需求和相关的创收机会将会增加。当网络能够更好地防御威胁时,当网络具有更高的可靠性、永续性、适应性和响应性,而且更容易管理时,网络才会更多地走进每个人的生活。只有这样,我们的行业才会取得成功。
  总结:追求自主运行的网络的愿景
  随着流量水平的不断增长和新设备的大量增加,网络的复杂性也在大幅度提升。不断增加的运营成本和收入增长放缓都证明了这一点,传统服务提供商的利润空间正受到挤压。如何才能抽象、简化和消除这种复杂性,是我们行业继续前行所面临的重要挑战。尽管我们的行业在自动化和虚拟化方面不断取得进步,但瞻博网络并不满足:我们想要进行颠覆式创新。自动化是第一步,但是我们还需要做得更多。服务提供商告诉我们,网络经 济是不可持续的,但是,我们都知道没有网络我们将无法生存。
  在网络方面我们需要有吸引力的愿景,一个真正值得追求的愿景。当前的思想反映了网络行业对大胆的想法充满疑惑。循序渐进固然很好,而要想在未来获得更多的回报,则取决于我们为了实现目标所做的努力。在一个技术更加融入我们生活的世界里,我们的生产率会更高,我们将更加健康,有更多的时间去做对大众有益的事情。我们需要构建自主运行的网络(Self-Driving Network) 。

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