采控中心支撐網管解耦演進為能力調度子系統的研究

劉寶麗

中國電信股份有限公司甘肅分公司省智能云網調度運營中心，甘肅蘭州，730000

0 引言

中國電信現已進入大規模建設5G網絡的時代，5G時代是云和網相互融合的時代，中國電信高度重視云網融合，提出涵蓋云、網、端的“云網產品融合，云網一體化運營體系”。云網融合是通信技術和信息技術深度融合所帶來的信息基礎設施的深刻變革，在發展歷程上要經過協同、融合和一體三個階段，最終使得傳統上相對獨立的云計算資源和網絡設施融合形成一體化供給、一體化運營、一體化服務的體系[1]。然而現有網管系統煙囪林立、數據分散、能力開放不足導致產品加載慢、支撐效率低、協同能力弱、數據基礎差等情況，無法適應新云網融合形勢下網絡發展的要求。經中國電信集團公司云網運營部（數據中心）聯合科創部在2019年開展了新一代網絡運營系統重大攻關項目的研究，提出新一代云網運營系統的頂層規劃和以5G及云網融合業務為切入點的實施方案，并通過了集團科技委評審。

甘肅電信IP綜合網管系統是網絡維護的核心運維管理系統和支撐平臺，是面向網絡、面向用戶、面向業務的管理系統，系統管理范圍包括省骨干網、城域網、接入網、IPRAN網、PON、IDC等，實現了設備納管、TACACS管理、數據自動采集、資源管理、告警監控、網絡巡檢、業務開通、性能分析、拓撲管理、統計分析等功能，并為其他系統提供功能、數據服務接口。甘肅電信IP網管于2006年建設第一期，經過十幾年的發展、演進及擴容，曾經為甘肅電信IP網絡的發展發揮了極其重要的作用。但是，IP綜合網管原有的系統架構落后，無法通過簡單的改造優化滿足最新網絡維護效率要求，同時面臨云化改造、oracle等第三方組件國產化替換等問題，另外，原有分專業建設IP網管、IPRAN網管、PON網管，分別提供管理、維護團隊，增加了工作復雜度和重復量，這些問題亟待解決。

在2022天翼數字科技生態大會期間，以“智慧運營賦能產數，卓越昆侖合作共贏”為主題的智慧運營合作論壇在線上舉辦。在本次論壇上，中國電信正式發布《中國電信云網自智白皮書2.0》和“中國電信昆侖平臺”，提出中國電信云網運營自智是中國電信云網融合3.0戰略的重要組成部分，云網運營自智“產品極速服務、客戶極優體驗、云網極智運營”的三極愿景，按照“四層四閉環”的架構推進云網運營自智能力演進[2]。中國電信云網運營自智能力賦能行業數字化轉型，提供極致體驗、智能敏捷、確定性保障的創新實踐應用。為了全IP網、全光接入網自智能力建設和等級提升，也要求IP類綜合網管進行解耦改造。

中國電信集團昆侖平臺架構規劃中，采控中心位于昆侖平臺內核，是面向云、網、數、智、安等多要素抽象的重要組成體，是面向海量異構云網基礎設施、實現多廠家差異化屏蔽、實現數據采集和能力設計開放的底座，是云網采控的唯一通道。采控中心實現云網運行數據（配置、性能、告警、日志等）采集，標準化轉換入資源中心網元孿生庫、網資庫，供上層各中心應用使用，是云網動態刻畫的主要數據來源和支撐手段。采控中心開放云網運營能力，以B/C/D不同粒度提供云網操控REST API供上層各中心應用使用，是上層應用操作網絡的唯一通道[3]。REST（表述性狀態轉移）是一種用于構建分布式系統的架構風格。REST API（應用程序接口）是一種基于REST風格的網絡API，通常用于Web服務中。REST API使用常見的HTTP方法（如GET、POST、PUT、DELETE等）與Web服務交互，通過URI（統一資源標識符）定位資源[4]。

甘肅電信前期已建設了采控中心，基本實現IP、IPRAN、PON等專業網絡能力解耦和核心系統能力建設，基于新一代底座賦能上層應用的成效價值初步顯現，當前階段在進一步迭代完善能力的同時，關鍵是要統籌加快推動應用落地，充分發揮新一代的架構優勢，實現云網能力價值化，支撐產品服務效率和云網智能運營能力大幅提升。

1 問題描述

中國電信集團新一代云網業務運營支撐系統規劃中，明確要求對傳統專業網管進行解耦，底層采集、控制、面向網絡的操作由采控支撐，上層網管應用演進為專業能力調度子系統。IP能力調度子系統在昆侖平臺1.0架構中是IP網網絡的管理者、調度者，對內提升運營效率，對外提供統一Naas能力、開放生態賦能千行百業。系統功能包括數據處理、基礎單元、能力管理、數據可視、自智場景、能力開發、系統管理模塊。系統采用分層架構，包括展示層、服務層、數據層、存儲層和IAAS層。系統將通過DCOOS和資源中心調用采控中心提供的數據和API能力，快速構建IP網絡的運營應用，全面提升云網一體化運營效率，實現客戶極致服務體驗[3]。甘肅電信2023年開始對IP、IPRAN、PON網管按照新一代要求進行重構、解耦、融合，演進為IP能力調度子系統。

IP能力調度子系統位于昆侖平臺的系統服務層，為上層應用，不再直接與網元交互，需要的網元配置數據、性能數據、告警數據、日志等網絡運行數據本應從省內資源中心共享平臺獲取，但甘肅省資源中心共享平臺尚未建成，所以需要直接使用采控中心采集的數據，一些巡檢、即時調用類的功能需要通過簽約調用采控中心注冊開放至DCOOS平臺的REST API能力來實現。支撐應用層的各種場景的保障和應用需求。

IP能力調度子系統所需要的數據通過采控中心采集解析后直接提供，數據入庫時，IP能力調度子系統和采控中心兩個系統的網元對應關系、數據格式、字段等因沒有統一的規范，系統對接時存在問題。

2 分析過程

所謂數據庫是長期儲存在計算機內的、有組織的、可共享的數據集合。數據庫中的數據按一定的數據模型組織、描述和儲存，具有較小的冗余度、較高的數據獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。

IP網管進行數據采集時，可通過網元在系統內的唯一標識DEVICEID，設置自動采集頻率，在采集到的原數據基礎上，對數據直接加工，然后入庫，最后對入庫后的數據做展現或統計查詢等；IP網管即時調用類的功能（巡檢、即時采集等）也是通過直接登錄網元，在網元執行命令，然后按照設定好的解析方式和入庫流程對網元上返回的信息內容進行處理，對處理后的信息按照系統設置入庫。

IP能力調度子系統與采控中心是兩個系統，系統內納管的同一個網元的系統唯一標識DEVID是不同的，無法按DEVID來建立兩個系統間的網元對應關系，進而進行數據入庫。原計劃通過設備管理地址建立兩個系統間的網元對應關系，但在實際使用中，大部分網元的管理地址為私網地址，不同網絡存在管理地址重復的問題，所以使用管理地址仍然無法形成兩個系統間的網元唯一映射關系。

為解決數據入庫和兩個系統數據交互問題，需要建立兩個系統間網元唯一對應關系；兩個系統間數據交互時，對數據字段、格式等需要建立統一規范，采控按照統一規范來采集數據，生成數據文件，并按照集團孿生庫規范來解析數據文件后，將數據投入原始庫，IP能力調度子系統直接使用孿生庫中原始庫的數據，且原始庫中數據后期也是用于孿生庫建設的基礎數據，也保證了采控-資源、IP能力調度子系統數據的一致性。

對于巡檢、即時調用類的功能，通過調用采控REST API能力的方式來實現。

3 解決措施

3.1 建立兩個系統間網元唯一對應關系

在采控側增加外部系統的網元標識字段OUTDEVID，用于和外部系統（例如IP能力調度子系統）建立起網元唯一對應關系，如圖1所示。

圖1 建立兩個系統間網元唯一對應關系表截圖

3.2 按照中國電信集團網元孿生庫規范，創建原始庫，并將原始數據文件解析入原始庫，建立系統間消息通知機制

（1）由采控中心按照中國電信集團孿生庫規范，對生成的數據文件按照規范解析入原始庫，采控中心按照規范對數據進行采集和存儲，IP能力調度子系統直接使用原始庫中數據。

（2）采控側建立周期采集計劃，并且在數據采集完成時，通過訂閱的MQ信息通知IP能力調度子系統，通知內容包含文件路徑、設備信息及采集到的數據內容信息。當IP能力調度子系統在MQ中收到通知時，根據通知內容，使用原始庫中數據更新應用層面數據。

3.3 IP能力調度子系統功能

IP能力調度子系統使用采控中心數據成功實現設備配置、告警數據、性能數據等解析、展示和進一步統計分析等。

3.4 采控中心提供API能力，IP能力調度子系統通過DCOOS平臺簽約調用采控中心能力實現巡檢、即時調用類功能

采控中心開發對外開放的API能力，IP能力調度子系統通過DCOOS平臺簽約調用采控中心的這些能力，來實現巡檢、即時采集類的功能。對于每一種能力，IP能力調度子系統都設定采控中心對外開放的能力調用URL，定時或手工觸發調用機制。

4 經驗總結

4.1 成功經驗

本案例符合中國電信集團新一代云網業務運營系統“能力與應用分離、應用與數據分離”的云化解耦思路，豐富了采控中心云網開放能力open API。同時，通過本案例方案，成功實現了甘肅電信IP網管系統的數據采集解耦，實現了IP能力調度子系統正常數據入庫、展示以及巡檢類的能力，支撐IP能力調度子系統正常運行。通過IP能力調度子系統重點提升IP網專業（含IPRAN）、全光網（接入網）自規劃、自修復、自優化、自維護能力，支撐IP網專業（含IPRAN）、全光網（接入網）完成維護數字化各項重點工作任務，提升維護工作的自動化水平，減少人工介入，提升人工維護效率，逐步提升甘肅電信IP網專業（含IPRAN）、全光網（接入網）云網運營自智等級。

本案例聚焦中國電信集團云網運營自智建設要求，根據IP網專業（含IPRAN）、全光網（接入網）專業云網自智及數字化轉型相關要求，以實際生產場景為切入，針對生產中遇到的具體問題，提出具體解決舉措。通過問題解決加快支撐系統建設，進而提高維護自動化水平，降低運維成本，提升客戶感知。

4.2 不足之處

IP能力調度子系統通過采控中心等注冊到DCOOS的可配置控制和采集能力，對各專業云網運營數據的統一采集和網絡操作集中控制，以實現網絡維護管理等方面的功能。通過數據共享平臺獲取資源數據、參數數據、告警數據、性能數據等網絡運行數據，支撐應用層的各種場景的保障和應用需求。這樣新一代架構功能才更加清晰，各系統各司其職。而目前因數據共享平臺還未建成，全網的設備唯一標識在各個系統之間都存在差異，如相同數據提供給其他系統使用時，其他系統要根據采控的設備唯一標識建立對應關系，才可以正常使用數據。此方案是新一代云網運營系統演進發展過程中的過渡解決方法。