華為崔景龍:FNV是下一代MBB網絡演進的技術驅動

大家好,我是華為崔景龍,99年加入華為,開始從事2G的研發,后來經歷了3G、4G,現在又開始跟我們公司的同事一起從事5G研發。很高興跟大家分享華為對于未來下一代網絡架構的理解,以及對SDN的認識。另外跟大家分享一下NFV技術在未來的網絡架構當中將會發生什么作用。相信這個圖,我們各位從事MBB網絡的同事或者朋友已經比較熟悉了,對于未來網絡,在未來的十年或者五年以后,整個網絡的趨勢繼續演習著2G、3G以及4G的發展路線,未來用戶的流量會有一個比較大的變化,從以前的語音時代到未來的3.6兆,以及到未來的MBB。另外一個變化從4G開始,或者后3G時代的開始是一個APP的變化,這個到未來的十年將會有五千萬的應用或者服務。后面的變化就是整個的聯系層的變化。

在這里我想跟大家分享,整個業界對于第一代叫語音為中心的這樣一代移動通訊是沒有什么歧異的。第二代,在2015年全球的綜合統計來看,運營商的數據業務的收入將會超過語音收入,實際上這個事情在日韓,在2013年、2014年已經發生了,2015年將會是全球的綜合結果,數據業務的數值將會操縱語音收入。?另外一個,我們看到在接下來五年或者十年的變化,我們華為公司對于未來的MBB通訊時代,叫基于業務的一個體驗。這個Service一個是中文的業務,另外一個是中文的服務。業務,運營商的業務跟語音、短信有一個非常大的變化,它的業務將會上升到千萬級。未來運營商在網絡建設和運維方面都會有非常大的變化,后面我會跟大家分享,未來的網絡我們定位稱Service的網絡架構。

崔景龍大會演講

第二個就是服務的概念,以往運營商都是自己定位業務,最開始的時候自己控制整個終端的渠道,控制整個移動業務資費的方式或者叫現金流的控制方式。在未來的話,運營商的整個運營方式,我們知道它將會變成一個開放的。由以前主導整個產業鏈將會變成未來平民化參與的,服務者的這樣一個形象出現。所以未來將會從運營商整個移動業務將會變成一個服務平臺,能夠吸引所謂的這個大眾創新,更多的這個第三方來進行業務的創新。這是我想跟大家分享的第二個觀點。

另外一個,現在關于未來的階段還有一個信息化的服務,也就是說未來整個移動通訊將會是所有的業務都變成數據,所有的業務都將會在移動通訊的網絡或者移動終端上。在這樣一個時代,影響了比如說我們現在講的來自德國的工業4.0,滿足私人定制的生產,包括零庫存,這個都會與信息服務對生產領域造成變化,未來將會有更多的物聯網。圖片當中提到的一千億的連接,我們全世界人口才70多億,那么一千億的連接將會來自物聯網。我們對未來網絡的定義,大家比較熟知的是人與人,物與物。所以對未來的移動寬待網絡,它將會從語音到數據的變化,未來網絡比較典型的幾個特征,單用戶的流量將會有一個較大的提升,第二個連接數將會有比較大的變化,第三個業務將會是極大豐富的一代通訊。?接下來從整個消費者體驗這個角度闡述一下對未來網絡的定義。大家在研究未來5G的專家有比較多的了解了,我們常說的單用戶的連接速率將會達到1KBS,將會有一毫秒的時延,連接數也會極大豐富,這是比較典型的特征。這里我們可以看到這個圖上的左上角和右上角,這兩個是比較大的區別于前面幾代的移動通訊的變化,未來的網絡將會有物的連接,萬物互聯,萬物智能的變化。對于更多的連接,對消費者的體驗,或者對最終用戶的體驗有什么變化呢?

第一個,我們認為它需要更低能耗的。我跟很多業界的朋友也分享了,我說未來的整個終端它電池的待機時間應該從現在的幾個月,變成將來的十年這個量級。?另外一個,就是它的低成本的變化。這里面我想再說一下,從終端體驗的角度,業界比較常用的是三個應用場景,第一個是物聯網這樣的場景。在講其他的場景之前跟大家分享一下物聯網這塊。這里對低成本,低能耗的要求是什么?人和人之間的通訊移動性會比較大,他可能在這個時間,另外一個時間,或者在車里面對高速的通訊進行支持。物聯網智能電表等等,它的移動性要弱一些。對于大連接的,低能耗的,低成本的連接,對網絡來說需要它的整個行為有比較大的變化。華為在這里也做了一些研究,可能在未來網絡架構有一些應對。?在未來的網絡另外一個場景,就是我們講的比較多的高清視頻。我們講的2K、4K、8K,講虛擬現實。未來的這些高清視頻,目前全球根據我們華為公司掌握的情況,高清視頻發展最好的在韓國。大家可能,我不知道有沒有了解韓國的這些視頻業務的發展情況,它整個4G發展非常好。它其中的一個業務,韓國的明星會做一個直播,明星在吃飯的時候很多人來圍觀,他吃什么菜,很吸引人的業務。這樣一些高清視頻的業務,對于網絡來說是比較大的挑戰,第一個它的大帶寬,從10兆到10DPS。

另外一個個人隱私的保護。?還有一個未來比較大的一些,比如說對時延要求比較高的業務,我們現在典型的場景有兩個,第一個叫遠程醫療,實際上這個對時延,我們在救護生命的過程中時延是比較寶貴的。另外一個智能駕駛,我們最近看到谷歌有一些比較大的新的一些突破,智能駕駛也對時延要求比較高。時延這個地方,對未來網絡架構有什么挑戰。我們在下載一個視頻業務的時候,整個移動網絡當中對時延的影響主要體現在一個空中帶寬在小于3兆DPS的時候,影響視頻,或者網絡時延的主要瓶頸在于空中帶寬。當帶寬超過3GBKBS的時候,這個文件下載的時延主要體現在整個傳播路徑上,這個概念很簡單。當你的路足夠寬的時候,你從A到B主要的時延取決于你的路長和速度,路比較窄的時候,取決于你的關鍵瓶頸的帶寬了。這個對于4G以后,對我們目前的業務基本上滿足了。這個時候一些典型業務的時延取決于架構的變化。我在后面的分享,我們把一些內容更多的靠近于最終的消費者,我們把一些網關,核心控制點進行一些分布式的部署來更靠近終端的消費者,從而降低時延,提升體驗,這是比較大的變化。?這里我以三個典型場景的方式,從最終用戶體驗的角度進一步闡述未來網絡的整個要求或者挑戰。

這個圖講的概念是一樣的,我在這里給大家秀一下,不做多的解讀了。這個來看整個行業的變化,未來網絡的挑戰,從消費者體驗來看,它需要更多帶寬,更低時延,更低成本。從產業運營的角度,我個人觀點技術從來就不是問題,一個好的技術最終到底能不能成為真正為百姓服務,最終取決于商業,所以我在研究整個MBB的時候,我也想從整個產業鏈的角度分析這個觀點。從目前來看,整個MBB產業來看,我們現在比較關注的第一個是消費者,第二個是運營商,第三個OTT。實際上到近期來講,整個行業的主流聲音已經從競爭變成競合,對OTT來說,我這里不想更多的講。我想從運營商轉型的角度跟大家分享幾個觀點。?運營商從語音時代到數據時代,面臨一個增量不增收的挑戰。這個事情在歐洲已經發生了,已經是增量減收的階段,已經從增量不增收,進入到增量減收的階段。我們全球的運營商的演進圖譜來看,或者叫業務時代的轉型過程當中它有一個U型曲線,這個圖片里面沒有體現。什么概念呢?這個U型體現分三段,第一段走下坡路的階段,第二在谷底的階段,第三走上坡路的階段。

我們華為認為,第一個在走下行階段比較典型的是什么呢?比較典型的有歐洲的一些運營商,走到谷底的階段歐洲運營商比較多,歐洲運營商面臨的挑戰是全球最大的。走下行階段是亞洲運營商,現在是MBB剛剛到來,現在谷底階段是歐洲運營商比較多。上行階段,現在全球來說就日韓、北美的運營商現在在MBB這個領域發展比較快,它們不管在滲透率以及數據的覆蓋率等等這些。現在整個業界對運營商的轉型談的比較多,實際上運營商的轉型從智能手機出現以后,從OTT業務對語音,尤其國際漫游的業務的沖擊以后,運營商轉型的話題一直沒有停止過,運營商本身也一直在進行探索,但目前來說沒有看到特別成功的,除了日韓現在看到轉機以外。業界很多人說這是一個基因問題,我覺得這是不負責任的判斷。?運營商的轉型核心觀點第一個,我認為是增量,它的突破口第一個是增量。第二個是增值。第三個是降成本。也就是說運營商之所以日子難過,無非是花的越來越多,掙的越來越少。流量的上升,每年50%或者翻倍的概念,管道做寬,成本在上升,但是它的上升的成本是比較慢的。我們統計一下每年是20%的增長,但是收入是2%的增長,差不多10倍的概念。?我想跟大家分享一下,在未來的網絡架構或者即將到來的5G的網絡架構,運營商在轉型和增值這幾個方面有什么作用,這是比較現實的問題。

前面這三頁跟大家分享一些未來的網絡,從消費者體驗、運營商轉型的幾個意義。接下來看一下NFV,也是今天會議的主題。我想分享第一個觀點,我們認為NFV在整個廣泛的商業部署將會在明年或者明年以后,也就是2016年以后。那么在2016年以前,從2013年開始我們做的概念認證的,實驗室的測試。從技術的角度,我們最初在NFV本身靈活性,以及它功能的支撐上的驗證。那么到2016年開始,NFV對于電信業務支持的性能方面的驗證。我想特別想強調一點,右下角的地方Pertomonce。第一個是可靠性,第二個是它的業務處理性能。我們都知道電信級的業務,包括前段時間我在讀一篇文章,我們電信常常講的我們叫電信級。第一點我想強調的可靠性。第二個是處理性能,傳統的IT硬件,我們都知道它更多的關注點,或者它整個也好,存儲也好,它整個重點是放在計算和存儲性能的。電信我們知道,它整個的數據處理需要一個轉發的性能,這也是非常大的變化。我們通過前幾年在華為的探索,發現一些通信硬件在轉發的性能方面與傳統的電信硬件差距是非常大的。這里面有一個內部的研究分析表明,專用板卡的一個小扣板的轉發面的處理能力是相當于五個刀片服務器的能力。如果用這種通用的在電信機房處理的話,它的耗電、多點故障,整個轉發性能從目前短期來看還是有很大差距的。所以我們判斷,整個NFV的廣泛的商用部署會在明年或者明年以后。這是第一個觀點。

第二點,我想講的觀點就是NFV或者網絡功能虛擬化不等于云化,也就是說NFV它完成了一個軟件和硬件分離,不同的軟件功能可以跑在通用的硬件上,但是這只是第一步。真正要想實現硬件的動態、靈活的伸縮,可以更高的可靠性,可以更高的資源利用率還需要一個云化。我們看到一個典型的虛擬化是什么呢?就像左邊這張圖一樣,把現有的一個SDSN這樣的網源功能把它的硬件換成通用的硬件。那么真正的云化是什么呢?是把一些控制層面的,比如一些數據庫,用戶的上下文,關鍵的用戶信息統一到一個數據庫里面去。這樣一個好處,第一個,它的整個資源的利用率是不一樣的,因為它整個云化以后把所有的資源變成池子了,而左邊是孤立的。跟傳統的煙囪式的網源,資源并沒有形成池子。第二個,它的可靠性,就是說在你其中一個虛擬機當機以后,另外一個虛擬機由于整個用戶的上下文,全程的信息并不能很快的從一個虛擬機轉到另外一個虛擬機上去,所以它的故障修復時間會非常長。這是我第一個觀點,大家說NFV已經可以商用了,實際上很多時候我們僅僅完成了虛擬化的過程,或者對于電信級的需求來講還是有很大挑戰的。

對于NFV,最初業界普遍認為,原來的煙囪式的普通部署現在已經變成通用硬件了,所以自然而然會起到一個成本的降低。其實NFV還有很多其他的價值,在這個領域有研究的人都比較清楚,其中一個就是由于軟件和硬件分離,控制承載分離,業務和網絡分離以后,使得整個業務的創新,新業務的上線將會變得非常快。現在傳統的運營商引入一個新的網源,跟各個網進行對接、驗證,整個時間將會有半年左右,傳統運營商的業務是非常少的。未來將會有千萬級的業務怎么辦?就需要虛擬化平臺,SDN等等平臺來支撐,業務可以更靈活的上線。當然,它的成本也會更加的降低。我想這里強調一點,從目前可見的一到兩年之內,這樣的并不能降低太多,因為通過分層采購,你采購一個硬件,再采購OS系統,再進入各種功能對接,耗時、耗事、耗成本,所以目前來看NFV還是一個藍圖,它需要上市還需要一到兩年的時間。所以目前來看還有難度,從比較大的方向在未來的網絡運維的成本上來看,整個網絡的智能化會越來越強,業務的上線,包括維護、擴容、縮容等等工作將智能化實現。同時由于云化的架構提升的可靠性,也降低了你為了保證業務可靠性所需要的備板、備件。?后面幾個價值就是它的敏捷性,業務創新等等。從目前來看,NFV對于運營商的主要價值或者產業價值在于業務創新和業務創新的實踐。NFV對于MBB未來網絡架構的變化,我后面會有詳細的解讀,這個只做一個簡單的闡述。前面講過未來的網絡將會是更多的業務,用戶有更好的體驗。接下來講了運營商的挑戰,它需要降成本,需要有更多的創新,需要增值,需要有更大的管道流量。

下面講NFV,降低成本,增強業務的創新會帶來很大的價值。?大家可以看這個圖,這個圖片可能有點小。這個圖實際上代表了華為公司對于未來MBB網絡架構理解的非常非常核心的一塊,也是最重要的一部分。第一個,我們講一客一測,每個客戶會有私人定制的網絡。實際上這只是一個概念,可能是一群具有相同需求的人會私人定制這樣一個虛擬網絡。視頻業務或者是游戲,或者車聯網等等,我們從用戶的角度會虛擬出不同的,這個跟工業4.0的概念是一樣的。我們從右側來看,不同的業務對網絡也會有不同的定義,未來整個運營商的角色就會變成服務者的角色。也就是說他把整個網絡的能力開放出去讓別人做,這是一個平臺化的思路。那么左邊一戶一測,右邊每個用戶對網絡進行定制,包括管道的能力,包括支付的方式。比如說我們現在跟阿里做的流量紅包,比如雙十一搶購的時候,你在網上網購的流量由阿里支付。這里邊我們看到下面提到的概念就是一個即查即用,開發更多的業務。這里面的核心技術我還想跟大家分享一下,把現有的管道能力進行抽象,比如說抽象成時延一毫秒、10毫秒,20毫秒,把它抽象成帶寬,抽象成支付,抽象成不同的能力以后,不管是消費者還是業務,他過來以后對管道的能力進行原子級的編排,如果一個業務上線只要在操作界面上打勾,這是一個未來的理想,也是我們對未來網絡架構的設想。

實際上華為對未來網絡架構有兩個概念,第一個是從核心網走。第一步主要的價值就是當前網絡基礎設施的改造,這個基礎設施包括什么呢?包括你整個硬件平臺,我通過煙囪式的硬件轉變成通用硬件。第二個,我們知道現在所有的IT有幾個變化跟電信是有差距的,它的深度是不一樣的,IT是1000到1200,包括供電,包括可靠性等等都有很大的變化。我們把整個現有的移動通信網絡進行改造,包括設備,包括機房,包括整個的環境。這里面有幾個環節,第一個通過虛擬化、云化,第二個是分布式的部署,當空中帶寬時延達到一定程度的時候取決于網絡架構,第二個它需要用戶概念,分布式部署的概念,原有的網源更多的放在中心機房,將來的話網關一定會下沉。所以未來的網關部署一定是分布式部署。另外一個就是網絡能力的開放,我們現在能做的幾個事情,比如說跟騰訊做的首頁加速。那個時延,我們現在的結果是從100毫秒到50多毫秒,騰訊整個手游的業務占15%以上。

未來第一步是基礎設施的變化,第二個是基礎設施之上網絡資源的變化,對整個用戶面真正進行重構。比如說EPC,MBB,但是未來網源變化就牽扯到協議的變化、切口的變化,未來控制面將會是極簡的,我這個控制面將會端到端的看到網絡體驗的情況,我進行靈活的調度,選用最優的路由對全網進行真正的控制。另外用戶面也是分布式,還有一點就是動態的切片,每個用戶會有一個切片。我們知道比如說一個車聯網,一個車在整個網絡移動過程當中,需要網絡跟它走。現在網絡是不動的,用戶在走,未來這個網絡也會動,根據用戶的業務進行靈活的定義。這是一個概念。時間的關系,我這里就不詳細講了。我只強調一點,第一點基礎設施的改造,網源是沒有變化的。你看到這里有一個VEPC,這里有一個業務優化的功能,讓內容進管道,讓管道進行提升。比如說我們講所謂的加速。實際上運營商在未來轉型的時候,我們前面講過降成本,增量,還有一個增值。我們現在跟上海流通合作,把位置信息分享出去給第三方的公司,這個在商業上已經獲得一些成功。這個網絡資產的變現我們通過什么來實現呢?網絡能力開放這個環節來做。我們不僅完成了基礎設施的改造,同時對于網絡能力的開放,對于OTT和運營商的合作我們也做了比較多的探索。?第二步,我剛才講過它最終實現網絡功能的重構,協議的重新定義,使得網絡最終達到一個極簡的狀態,控制面極簡,用戶面能夠分布式部署。同時還有一個網絡能力開放面,幫助用戶進行網絡能力的開放,網絡管道資產的變現,從而使得運營商增值。它就一個用戶面、控制面和能力開放面,我們知道核心網源十幾個,各種各樣的網源非常多,那么將來只有一個。

最后,我想把華為公司的一些成績跟各位領導匯報一下。我們在NFV做了很多研究,我們目前已經有四個商用合同,我去年年底有一個最佳基礎設施的獎。這里面,我前面跟大家講過我們目前做的事情,運營商想要增值,我今年回來第一件事就是主辦華為跟騰訊公司開放互聯產業基地的事情,實際上這個也是華為公司跟業界第一個非運營商的聯合創新中心。大家可能了解,華為的分布式基站,這些創新都是跟業界搞的,騰訊是我們進行合作的第一個非運營商,我們現在在廣東也有了一些進展。在垂直網絡的開放,本身要開放出去,我們要跟更多的OTT合作,探討未來怎么樣在網絡里面給消費者更好的體驗,探討怎么給產業帶來更多的增值,我們成立一個開放互聯產業基地。包括跟國內的阿里,甚至愛奇藝我們都有一些合作,一些大的公司也有一些合作。也就是說我們在網絡能力變現,網絡數據資產變現的方面,已經開始了研究,也取得了成果。?另外從網絡設備的開放層面,我們從硬件層面,包括操作系統層面,大家也可以看到。

我今天講的主要內容就是這些,我再跟大家分享幾個觀點。第一個未來網絡幾個比較大的挑戰,單用戶的流量,連接數的變化以及未來業務將會極大豐富,所以運營商的業務將會從語音到數據的變化。實際上最多的轉型,或者根本商業上的轉型就是增量、增值、降成本。增量這里提到了管道的做寬或者做粗,增值我們提到了管道的智能化,網絡資產變現和管道能力的開放。降成本,我們剛才提到了NFV這個技術還是一個比較大的挑戰,未來也有很多的想像空間。結合華為在NFV的一些探索,跟大家做一些分享。?最后,我想NFV這個技術虛擬化還是第一步,未來云化,以及NFV對于電信運營商的設備,它的性能提升還是有一個比較大的挑戰。所以我們現在也是在這里面做了一些優化。最后分享了一下華為在NFV探索里面的實踐。我今天就分享到這里,謝謝大家。

本文轉載自SDNLAB,另外還有優質招聘

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