中国移动“敏捷网络”技术白皮书

发布单位：中移智库 编制单位：中国移动通信研究院 中国移动“敏捷网络”技术白皮书 （2024年） 前言 数字化是实现中国式现代化的战略引擎，数字经济已成为重组全球要素资源和竞争格局的关键力量。在实施“网络强国”、“数字中国”等国家新型战略背景下，中国移动加快向“世界一流信息服务科技创新公司”迈进，面向行业提供云网一体、高度自动化、智能化的网络体系，加快数字基础设施建设，推进基础设施数智化升级。中国移动云网建设工程作为承载千行百业数字化的基底发挥了重要作用，在赋能行业快速创新和业务持续增长方面，中国移动已深刻意识到云网基础设施的敏捷能力提升已成为数字化应用技术创新的内生驱动力，云网基础设施敏捷技术体系亟待作为核心能力，在提升自身敏捷能力的同时，为生态新兴产业提供快速孵化能力，助力中国移动数字化、数智化生态全面升级。 本白皮书由中国移动研究院牵头编写，对中国移动如何高效高质量构建敏捷网络，从云网基础设施涉及的硬件、平台及业务等多层面，以敏捷网络构成的核心技术体系、理念、流程和关键技术对敏捷网络的实现进行详细阐述。 中国移动敏捷网络构建需要凝聚产业链各方力量，共同推动中国移动面向行业提供高度敏捷化、自动化、智能化的云网体系。在此，中国移动希望发挥自身在技术研发和产业引领方面的优势，并携手业界共享技术创新成果，共同促进产业合作共赢，进一步协同推进运营商敏捷网络技术与生态成熟，优势互补，实现共赢。 目录 前言1 1.背景3 1.1运营商网络云化探索与发展现状3 1.2运营商网络敏捷化转型面临的挑战3 2.愿景与目标5 3.敏捷网络技术体系6 3.1敏捷网络“双循环”基础设施自动化技术体系及理念6 3.2敏捷网络技术体系构成的三大核心要素8 3.3敏捷网络技术体系的规范化流程9 3.3.1硬件敏捷体系规范化流程9 3.3.2软件敏捷体系规范化流程9 3.4敏捷网络技术体系的标准化数据11 3.5敏捷网络技术体系的自动化工具12 4.敏捷网络技术体系实践探索16 4.1硬件CI-CT-CD敏捷集成交付验证实践探索17 4.2云平台CI-CT-CD敏捷集成部署验证实践探索19 4.3轻量化5GC核心网CI-CT-CD端到端敏捷实践探索20 5.产业发展与倡议22 5.1中国移动CI-CT-CD敏捷算网实验室联合业界共促敏捷能力提升22 5.1.1实验室定位22 5.1.2实验室运行及服务模式23 5.2敏捷网络联合倡议24 缩略语列表25 参考文献26 1.背景 1.1运营商网络云化探索与发展现状 自2012年NFV理念首次提出以来，在各大运营商和厂商的共同协作下，通信网络开启了以高效、可靠、实用为特点的基础设施云化转型。2015年，中国移动成立亚洲第一个OPNFV实验室。2019年，中国移动启动了网络云建设，这也是目前世界上规模最大、云化比例最高的通信云网建设项目。在整个NFV十年演进过程中，多厂商多组件解耦重构使得网络云化转型成为一个复杂的系统性工程，运营商也在持续不断探索更加高效高质量的规模落地建设方案，其中经历了全量虚拟化、部分组件容器化、基础设施自动化、自服务化、数智化等能力的诸多探索和商用。截至目前，中国移动基于ETSINFV标准架构构建了全球最大的通信云网基础设施，以中国移动网络云建设为代表的NFV项目已完成数以万计物理服务器的硬件集成和跨厂商的软件集成及应用。随着5G的落地和新兴业务场景的不断涌现，通信网络用户展现出对业务灵活性、高效可靠、弹性可拓展、可编程的强烈需求，NFV为应对变化持续演进发展，横向正在向智能化运维、网络服务生命周期管理、平台即服务等场景及应用扩展，纵向则从基础自动化向高水平自动化、数智化、自智化为特征的云原生或高效高质量网络演进。 1.2运营商网络敏捷化转型面临的挑战 为应对业务灵活、高效可靠以及云原生网络的敏捷内生网络需求，中国移动也在持续不断引入自动化、AI、云原生、数字孪生等驱动型技术实现敏捷内生网络。NFV作为网络革命的核心能力基础和行业发展引擎，也使得敏捷网络需求变得更加容易实现。但在实际NFV落地及应用过程中，庞大、复杂的系统工程落地成本和现有NFV革新技术带来的收益无法同向比拟，运营商需要在NFV全生命周期过程中考虑全方位提质增效和针对供应商及用户均友好的操作流程，比如如何通过减少人工干预的情况下进行业务应用的快速部署及稳定上线，如何在没有规范文档的情况下，供应商能够提前去做产品研发和验证，以保证研发快速迭代和产品快速交付，如何实现大规模资源池在运营运维过程中的敏捷化流程及 管理等方面寻求更加完善的解决方案及技术支撑。结合电信行业自身特点，运营商网络敏捷化转型会面临新的挑战。 （1）缺乏多厂商多产品快速集成验证通道 NFV使得通信网络具备通往快速灵活、经济高效和提升创新能力的同时，也在一定程度上增加了网络复杂性，在产品非自研情况下多厂商之间如何快速集成已是网络敏捷转型最大挑战之一。结合运营商现网研发及部署过程，全流程敏捷能力取决于自动化能力在各阶段的实现情况，在运营商提供通用敏捷能力框架的基础上，也需要供应商产品侧提供可调用的能力和接口，打破工具孤岛，形成全自动化工具链。因此，全流程高敏捷实现需要供应商积极响应运营商敏捷流水线的交互需求，开放各环节能力接口，共同促进全流程提质增效。 （2）基础设施升级改造与架构重构 云原生架构需要支持高性能、可拓展性和弹性，并且需要灵活的网络架构以支持多样化的应用和服务。中国移动计划在2025年实现全云化的核心网，实现100%的虚拟化，目前云网虚拟化的全流程实现已有DevOps流程和CICD原型。若构建以云原生为主的敏捷网络需要运营商对现有虚拟化基础设施进行升级和改造，不仅要面临应用微服务数量指数增加带来的网络架构重构，还需要从流程及管理体系等方面进行优化和重构。同时，云原生等新技术引入带来的安全威胁和攻击面也需要全新的对应防护手段。 （3）供应商敏捷技术孵化驱动和流程革新 运营商敏捷升级改造涉及上游供应商产品的同步升级改造，中国移动业务生态合作伙伴众多，需要协同多方共研共建云原生等敏捷技术研究和探索实现，目前缺乏协同测试验证及技术孵化的测试验证基地，如何进一步驱动供应商加快敏捷技术落地和基础设施云化优势发挥，亟待各方力量协同推进。同时，敏捷网络建设需要从产品供应流程、自动化人员培训、队伍建设等多方面进行敏捷革新，具体包括产品供应多环节验证结果复用、创建敏捷组织和管理方法流程、明确敏捷实施流程权责分工等，需要从技术架构和组织架构上得到双重保证。 2.愿景与目标 敏捷网络以自动化、智能化、服务化为核心特征，为通信云网基础设施提供高效可靠响应能力的云网全生命周期解决方案，最终实现通信网络的自配置、自修复、自优化，其敏捷特征主要体现在多样化场景的灵活调度、友好多兼容的人机交互以及多方融合的全流程自动化协作贯通等方面，以便实现通信网络提质增效、赋能行业数智化升级的目标，牵引信息服务迈上新台阶。中国移动提出面向云网基础设施的敏捷网络体系及理念，作为敏捷网络实现的关键核心技术，旨在尽可能在云网各阶段实现自动化能力，并通过敏捷能力平台框架进行更多场景的能力扩展，赋能自智网络向更高级别演进，最终实现中国移动基础设施数智化升级。中国移动敏捷网络实现主要聚焦在以下三大目标： 自动化能力贯穿全流程 通过引入平台工程、基础设施即代码、低代码等技术将“以人为主”的被动管理模式演进到云网自我驱动的自动化、自服务化、数智化模式，分别实现“研发 —测试—交付—编排配置—运维—监控—反馈”全流程闭环自动化解决方案，全面提升云网自智水平。 多厂商敏捷协同 在多厂商产品集成应用场景中，各厂商自身流水线无法串接运营商全产品、全流程的情况下，需要中国移动构建标准化流水线作为统一敏捷能力底座，在产品研发、测试、采购、上线前验收各个阶段，都需要进行基于“测试左移”理念的元组件研发前置验证和反馈迭代。同时，从产品研发源头拉通多厂商对接中国移动统一网关，实现从源头统一集成测试验证把关产品入口；通过中国移动统一版本管理平台把关各省现网应用出口，实现产品版本全流程应用可溯源。同时，在版本上线后，通过与中国移动统一调度平台对接，连接多产品的全生命周期消息回传和同步，构建全网统一调度能力视图，实现供应商—运营商统一调度平台—现网部署运营全流程打通。 小步快跑，加快产品市场需求响应 在保证产品高质量、高可靠的前提下，加快产品的研发、测试、交付速度，来应对多样化业务的快速迭代需求，如将集成验证左移至研发阶段，通过规范化 的流程标准、自动化工具等赋能产品研发、试验试点过程中的快速回归测试和多厂商集成验证，推动产品的迭代开发和快速成熟，并通过自动化技术方法减少人工操作所耗费的时间和人力成本。 3.敏捷网络技术体系 IT领域在敏捷能力实现方面充分运用业界主流的Devops和CI/CD理念进行产品或应用的全生命周期敏捷管理。区别于IT应用的多次交互无状态耦合、具有容错率、重试可解决机制，通信网络是多个有状态网元构成的大型“耦合型”不中断网络，多厂商多组件搭建的网元之间交互关系复杂。在通信领域要实现敏捷网络，需要确保多个组件间的协同充分验证使得整个流程具备完整的一致性和准确性。因此，需要运营商根据通信网络特征探索构建符合自身的敏捷能力技术体系。 3.1敏捷网络“双循环”基础设施自动化技术体系及理念 为落实推动通信云网敏捷化演进，提升云化网络的自动化敏捷响应能力，中国移动提出CI-CT-CD“双循环”基础设施敏捷技术体系，助力运营商进一步提升云网的敏捷能力水平。 图1CI-CT-CD“双循环”基础设施自动化技术体系 CI-CT-CD是ContinuousIntegration（CI）、ContinuousTesting（CT）和ContinuousDelivery（CD）的简称。CI-CT-CD“双循环”体系旨在用自研或开放工 具链，将离散的研发、集成、验证、部署/升级、监控、反馈工作流进行自动化、工程化、服务化实现，构建研发-运营一体化的敏捷流水线能力底座。该体系整合了云原生的关键技术和平台，将统一的自动化流程和工具嵌入云网研发验证交付多环节，助力端到端全流程一体优化，提升效率、确保质量，在满足云网“又快又好”的高标准建设交付要求的同时，确保高效完成网络云原生运维升级，又能提高相关流程和能力的自主可控，进而实现敏捷响应和质量保证的最佳平衡。 基于CI-CT-CD“双循环”理念形成平台化对外服务体系，正向依托“研发-验证”环对方案和产品快速验证，反向依托“验证-交付”环指导方案和产品迭代，左环提升效率、右环确保质量，加强方案和产品成熟，驱动中国移动云网数智化转型。 （1）“研发-验证”环将统一的自动化流程和工具嵌入式使能研发验证交付多环节，助力端到端全流程一体优化。 （2）“验证-交付”环聚焦快速上线，着力敏捷交付及运维运营快速反馈，以实现“研发-认证-部署-运维-反馈”端到端有效衔接和循环回路。 中国移动以CI-CT-CD双循环体系实现云网全流程的“敏捷研发”、“敏捷验证”、“敏捷交付”。以自动化、平台化、服务化能力为技术理念，通过多种途径深入推进，加速信息服务型基础设施快速响应能力实现。 敏捷研发是整个流程的起点，也是运营商与厂商的协作关键点。厂商根据运营商需求进行敏捷研发，最终形成制品并交付给运营商网关。这些制品会被纳入测试制品库，并使用版本控制工具进行版本的追踪和管理。此外，集成构建用于异厂商产品之间集成环境的构建。 敏捷验证是指对多厂商产品集成后的环境进行测试，包含功能测试、性能测试、集成互操作测试。中国移动采用数字孪生环境、自动化测试、低代码测试框架等来提高测试效率。最大化使用自动化测试来减少人工测试的工作量，提高测试的效率，降低测试周期。持续测试过程中遇到的问题，反馈回厂商研发环节作为迭代开发需求。 敏捷交付是指经过集成验证测试后的配对组合被纳入交付版本库，并将实验室形成的自动化集成、部署方案交付到现网。通