采控中心支撑网管解耦演进为能力调度子系统的研究

刘宝丽

中国电信股份有限公司甘肃分公司省智能云网调度运营中心，甘肃兰州，730000

0 引言

中国电信现已进入大规模建设5G网络的时代，5G时代是云和网相互融合的时代，中国电信高度重视云网融合，提出涵盖云、网、端的“云网产品融合，云网一体化运营体系”。云网融合是通信技术和信息技术深度融合所带来的信息基础设施的深刻变革，在发展历程上要经过协同、融合和一体三个阶段，最终使得传统上相对独立的云计算资源和网络设施融合形成一体化供给、一体化运营、一体化服务的体系[1]。然而现有网管系统烟囱林立、数据分散、能力开放不足导致产品加载慢、支撑效率低、协同能力弱、数据基础差等情况，无法适应新云网融合形势下网络发展的要求。经中国电信集团公司云网运营部（数据中心）联合科创部在2019年开展了新一代网络运营系统重大攻关项目的研究，提出新一代云网运营系统的顶层规划和以5G及云网融合业务为切入点的实施方案，并通过了集团科技委评审。

甘肃电信IP综合网管系统是网络维护的核心运维管理系统和支撑平台，是面向网络、面向用户、面向业务的管理系统，系统管理范围包括省骨干网、城域网、接入网、IPRAN网、PON、IDC等，实现了设备纳管、TACACS管理、数据自动采集、资源管理、告警监控、网络巡检、业务开通、性能分析、拓扑管理、统计分析等功能，并为其他系统提供功能、数据服务接口。甘肃电信IP网管于2006年建设第一期，经过十几年的发展、演进及扩容，曾经为甘肃电信IP网络的发展发挥了极其重要的作用。但是，IP综合网管原有的系统架构落后，无法通过简单的改造优化满足最新网络维护效率要求，同时面临云化改造、oracle等第三方组件国产化替换等问题，另外，原有分专业建设IP网管、IPRAN网管、PON网管，分别提供管理、维护团队，增加了工作复杂度和重复量，这些问题亟待解决。

在2022天翼数字科技生态大会期间，以“智慧运营赋能产数，卓越昆仑合作共赢”为主题的智慧运营合作论坛在线上举办。在本次论坛上，中国电信正式发布《中国电信云网自智白皮书2.0》和“中国电信昆仑平台”，提出中国电信云网运营自智是中国电信云网融合3.0战略的重要组成部分，云网运营自智“产品极速服务、客户极优体验、云网极智运营”的三极愿景，按照“四层四闭环”的架构推进云网运营自智能力演进[2]。中国电信云网运营自智能力赋能行业数字化转型，提供极致体验、智能敏捷、确定性保障的创新实践应用。为了全IP网、全光接入网自智能力建设和等级提升，也要求IP类综合网管进行解耦改造。

中国电信集团昆仑平台架构规划中，采控中心位于昆仑平台内核，是面向云、网、数、智、安等多要素抽象的重要组成体，是面向海量异构云网基础设施、实现多厂家差异化屏蔽、实现数据采集和能力设计开放的底座，是云网采控的唯一通道。采控中心实现云网运行数据（配置、性能、告警、日志等）采集，标准化转换入资源中心网元孪生库、网资库，供上层各中心应用使用，是云网动态刻画的主要数据来源和支撑手段。采控中心开放云网运营能力，以B/C/D不同粒度提供云网操控REST API供上层各中心应用使用，是上层应用操作网络的唯一通道[3]。REST（表述性状态转移）是一种用于构建分布式系统的架构风格。REST API（应用程序接口）是一种基于REST风格的网络API，通常用于Web服务中。REST API使用常见的HTTP方法（如GET、POST、PUT、DELETE等）与Web服务交互，通过URI（统一资源标识符）定位资源[4]。

甘肃电信前期已建设了采控中心，基本实现IP、IPRAN、PON等专业网络能力解耦和核心系统能力建设，基于新一代底座赋能上层应用的成效价值初步显现，当前阶段在进一步迭代完善能力的同时，关键是要统筹加快推动应用落地，充分发挥新一代的架构优势，实现云网能力价值化，支撑产品服务效率和云网智能运营能力大幅提升。

1 问题描述

中国电信集团新一代云网业务运营支撑系统规划中，明确要求对传统专业网管进行解耦，底层采集、控制、面向网络的操作由采控支撑，上层网管应用演进为专业能力调度子系统。IP能力调度子系统在昆仑平台1.0架构中是IP网网络的管理者、调度者，对内提升运营效率，对外提供统一Naas能力、开放生态赋能千行百业。系统功能包括数据处理、基础单元、能力管理、数据可视、自智场景、能力开发、系统管理模块。系统采用分层架构，包括展示层、服务层、数据层、存储层和IAAS层。系统将通过DCOOS和资源中心调用采控中心提供的数据和API能力，快速构建IP网络的运营应用，全面提升云网一体化运营效率，实现客户极致服务体验[3]。甘肃电信2023年开始对IP、IPRAN、PON网管按照新一代要求进行重构、解耦、融合，演进为IP能力调度子系统。

IP能力调度子系统位于昆仑平台的系统服务层，为上层应用，不再直接与网元交互，需要的网元配置数据、性能数据、告警数据、日志等网络运行数据本应从省内资源中心共享平台获取，但甘肃省资源中心共享平台尚未建成，所以需要直接使用采控中心采集的数据，一些巡检、即时调用类的功能需要通过签约调用采控中心注册开放至DCOOS平台的REST API能力来实现。支撑应用层的各种场景的保障和应用需求。

IP能力调度子系统所需要的数据通过采控中心采集解析后直接提供，数据入库时，IP能力调度子系统和采控中心两个系统的网元对应关系、数据格式、字段等因没有统一的规范，系统对接时存在问题。

2 分析过程

所谓数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

IP网管进行数据采集时，可通过网元在系统内的唯一标识DEVICEID，设置自动采集频率，在采集到的原数据基础上，对数据直接加工，然后入库，最后对入库后的数据做展现或统计查询等；IP网管即时调用类的功能（巡检、即时采集等）也是通过直接登录网元，在网元执行命令，然后按照设定好的解析方式和入库流程对网元上返回的信息内容进行处理，对处理后的信息按照系统设置入库。

IP能力调度子系统与采控中心是两个系统，系统内纳管的同一个网元的系统唯一标识DEVID是不同的，无法按DEVID来建立两个系统间的网元对应关系，进而进行数据入库。原计划通过设备管理地址建立两个系统间的网元对应关系，但在实际使用中，大部分网元的管理地址为私网地址，不同网络存在管理地址重复的问题，所以使用管理地址仍然无法形成两个系统间的网元唯一映射关系。

为解决数据入库和两个系统数据交互问题，需要建立两个系统间网元唯一对应关系；两个系统间数据交互时，对数据字段、格式等需要建立统一规范，采控按照统一规范来采集数据，生成数据文件，并按照集团孪生库规范来解析数据文件后，将数据投入原始库，IP能力调度子系统直接使用孪生库中原始库的数据，且原始库中数据后期也是用于孪生库建设的基础数据，也保证了采控-资源、IP能力调度子系统数据的一致性。

对于巡检、即时调用类的功能，通过调用采控REST API能力的方式来实现。

3 解决措施

3.1 建立两个系统间网元唯一对应关系

在采控侧增加外部系统的网元标识字段OUTDEVID，用于和外部系统（例如IP能力调度子系统）建立起网元唯一对应关系，如图1所示。

图1 建立两个系统间网元唯一对应关系表截图

3.2 按照中国电信集团网元孪生库规范，创建原始库，并将原始数据文件解析入原始库，建立系统间消息通知机制

（1）由采控中心按照中国电信集团孪生库规范，对生成的数据文件按照规范解析入原始库，采控中心按照规范对数据进行采集和存储，IP能力调度子系统直接使用原始库中数据。

（2）采控侧建立周期采集计划，并且在数据采集完成时，通过订阅的MQ信息通知IP能力调度子系统，通知内容包含文件路径、设备信息及采集到的数据内容信息。当IP能力调度子系统在MQ中收到通知时，根据通知内容，使用原始库中数据更新应用层面数据。

3.3 IP能力调度子系统功能

IP能力调度子系统使用采控中心数据成功实现设备配置、告警数据、性能数据等解析、展示和进一步统计分析等。

3.4 采控中心提供API能力，IP能力调度子系统通过DCOOS平台签约调用采控中心能力实现巡检、即时调用类功能

采控中心开发对外开放的API能力，IP能力调度子系统通过DCOOS平台签约调用采控中心的这些能力，来实现巡检、即时采集类的功能。对于每一种能力，IP能力调度子系统都设定采控中心对外开放的能力调用URL，定时或手工触发调用机制。

4 经验总结

4.1 成功经验

本案例符合中国电信集团新一代云网业务运营系统“能力与应用分离、应用与数据分离”的云化解耦思路，丰富了采控中心云网开放能力open API。同时，通过本案例方案，成功实现了甘肃电信IP网管系统的数据采集解耦，实现了IP能力调度子系统正常数据入库、展示以及巡检类的能力，支撑IP能力调度子系统正常运行。通过IP能力调度子系统重点提升IP网专业（含IPRAN）、全光网（接入网）自规划、自修复、自优化、自维护能力，支撑IP网专业（含IPRAN）、全光网（接入网）完成维护数字化各项重点工作任务，提升维护工作的自动化水平，减少人工介入，提升人工维护效率，逐步提升甘肃电信IP网专业（含IPRAN）、全光网（接入网）云网运营自智等级。

本案例聚焦中国电信集团云网运营自智建设要求，根据IP网专业（含IPRAN）、全光网（接入网）专业云网自智及数字化转型相关要求，以实际生产场景为切入，针对生产中遇到的具体问题，提出具体解决举措。通过问题解决加快支撑系统建设，进而提高维护自动化水平，降低运维成本，提升客户感知。

4.2 不足之处

IP能力调度子系统通过采控中心等注册到DCOOS的可配置控制和采集能力，对各专业云网运营数据的统一采集和网络操作集中控制，以实现网络维护管理等方面的功能。通过数据共享平台获取资源数据、参数数据、告警数据、性能数据等网络运行数据，支撑应用层的各种场景的保障和应用需求。这样新一代架构功能才更加清晰，各系统各司其职。而目前因数据共享平台还未建成，全网的设备唯一标识在各个系统之间都存在差异，如相同数据提供给其他系统使用时，其他系统要根据采控的设备唯一标识建立对应关系，才可以正常使用数据。此方案是新一代云网运营系统演进发展过程中的过渡解决方法。