初探數通網絡開放可編程

備注：本文整理自DevRun開發者沙龍華為云直播《初探數通網絡開放可編程》，點擊可以回看。

網絡運維面困難與挑戰

行業趨勢

5G時代，網絡運維面臨越來越多的挑戰。從價值目標來說，網絡運維是從節約成本到收益的轉變，網絡運維更像是流量管理。傳統的網絡運維是典型的“人流量”人工運維模式，具有半人工半自動化的特點，也在朝著全自動化的目標努力演進。網絡運維首先要改變的是傳統的思維方式，從開發運維分離到開發運維一體化。這就要求運營商運維部門具備DevOps能力，網絡運維將從傳統的CT運維走向多元化的ICT運維。

在云計算快速發展的時代，OTT通過云原生架構保障云服務體驗的設計理念深刻影響了運營商的網絡建設模式。無論是運營商強調云前自下而上的網絡，還是自上而下的OTT網絡，戰略選擇差異背后共同的驅動因素是企業的數字化轉型正在加速云網絡融合的需求。網絡與云的融合意味著運營商和企業都需要根據自己的需求靈活定制，以滿足未來的業務場景。

面臨困難

在傳統的“人流量”人工操作維護模式下，操作人員面臨以下痛點：

運營商網絡陷入多廠商設備管理的困境。廠商設備多元化是運營商和企業避免被套牢的長期策略。但是單個廠商控制器只能管理自己的網絡設備，沒有統一的接口標準與OSS系統集成。隨著新設備的增加，適配效率取決于制造商的能力和響應速度，這限制了端到端網絡服務自動化的發展。長期以來發展緩慢，已經成為業內公認的瓶頸。

新業務推出慢，周期短需要等半年，長的需要等一兩年，不能滿足新時代的要求。新業務推出緩慢的原因有很多，其中一個原因是新業務是以傳統的開發和運維分離的方式推出的：運營商首先提出新的服務需求，各種設備廠商開發發布版本，運營商重新接受使用，整個過程持續很長一段時間。

網絡設備適配和網絡割接工作需要手動執行海量命令行腳本，容易出錯。隨著腳本規模的增加，其可維護性也持續下降，使得網絡運維逐漸成為一個高風險職業。

顯然，這種基于單一廠商配置和基線的網絡管控理念已經不能滿足運營商日益靈活敏捷的運維需求，開放可編程的多廠商網絡管控解決方案應運而生。

圖表 1 傳統的“人流量”人工操作維護模式

數通網絡可開放編程簡介

面對網絡運維的嚴峻挑戰，開放可編程系統以YANG模型驅動為基礎，提供了端到端的開放可編程能力：設備驅動可編程、網絡業務可編程、開放設備和業務北向接口，并且提供了安全可靠的保障機制。

圖表 2 適合人群

應用場景

多廠商設備快速適配

運營商和企業網絡一般都有多廠商設備共存的場景(如多廠商5G站自動上線、多廠商CPE配置等)。缺乏統一的管理和控制。新設備集成慢，自動化程度低，開通周期長，成為端到端業務交付的瓶頸。開放式可編程系統通過YANG接口自動識別并讀取設備的YANG模型文件，生成網元驅動包并加載到系統中，一天即可完成一個新的設備適配管，適配效率提高90%。

新業務快

新服務的推出依賴于OSS系統和廠商控制器的版本更新，受API接口集成不足、定制成本高的問題困擾，導致推出周期長，難以滿足業務場景靈活變化的需求。開放式可編程系統支持自定義業務YANG模型和業務邏輯，自動生成北行API接口，實現與OSS系統的快速集成，完成設備和網絡服務的添加、刪除、修改和檢查等操作。開發時間從6-9個月發布縮短到1個月按需發布，業務上線周期縮短80%。

網絡變更可靠

存量網絡運維存在大量業務遷移變更的訴求，基本依賴人工操作或命令行腳本，出錯率高。海量腳本維護困難，網絡變更風險高，正確率難以保證。開放可編程系統提供Dryrun、回滾、事務、并發等安全可靠機制保障，網絡變更正確率提升到99.9%。

管控析全棧可編程

面對5G網絡切片與智能運維的場景，基于用戶自定義網絡業務模型，除了實現業務發放可編程外，開放可編程系統還提供控制算路與智能分析可編程能力，最大程度支持運營商業務面向未來網絡演進。

圖表 3以Windows為例，客戶對網絡操作平臺能力訴求

特性介紹

動態加載軟件包

通過編寫和加載軟件包，實現新設備的快速納管和新業務的快速構建。

圖表 4 AOC開放可編程平臺所需具備的架構和能力

系統提供的軟件包包括：

SND包：網元驅動包（Specific NE Driver Pkg），為開放可編程系統提供與網元交互的數據模型。該數據模型通常包含一個.py文件和若干特性的數據模型（YANG），前者用于定義網元的相關信息，如設備類型、廠商、連接信息等，后者描述了網元相關特性的數據結構。系統通過加載網元驅動包，可以和設備建立連接，進行數據查詢和配置下發，實現設備納管。支持的SND包類型包括：NETCONF SND、CLI SND、NETCONF&CLI雙協議SND、RESTCONF SND和Customized SND（提供YANG到其它協議的通用驅動）。

SSP包：業務包（Specific Service Plugin Pkg），定義了完成一套網絡級業務配置對應的數據模型。該數據模型通常包含一個Jinja2模板文件、一個Python映射腳本和業務YANG模型。其中：

Jinja2模板描述了業務的數據結構，并使用Jinja2語法完成了諸如插值、條件判斷、循環等操作。

Python映射腳本描述了如何將用戶提交的數據填充到模板，并映射到網元數據結構中。

業務YANG模型描述了業務的相關參數，按照業務輸入，構建業務YANG模型。

系統通過加載業務包，可以進行業務配置下發，實現新業務的快速構建。

圖表 5 Yang模型驅動

事務機制

系統提供了事務機制，配置變化支持在一個原子事務里提交，保證開放可編程系統中的數據和轉發器的數據一致性。同一個事務里的數據會并發下發到多臺設備，要么全部成功，要么全部回退，沒有部分數據成功。

圖表6事務機制:失敗自動回滾，保障配置安全

數據一致性

開放可編程系統保存了下發到設備數據的副本，能夠采集設備數據，發現設備數據和開放可編程系統上數據的差異并在界面呈現，可以以開放可編程系統為準或者以設備為準進行數據同步。

圖表 7 數據一致性:多頭管理及時發現

用戶開放編程

支持RESTCONF和CLI等北向接口，支持基于Python腳本在開放可編程系統上開發新的能力。

支持模型驅動的編程接口。用戶在編寫SSP包（業務包）時，使用系統提供的EasyMap算法，只需要寫創建流程，更新和刪除都由算法比較計算得出，簡化用戶編程，降低開發難度。

支持YANG模型自動生成南向報文，提升驅動開發效率。

圖表8 Mapping：支撐極簡代碼

支持配置預覽

對于配置到開放可編程系統上的數據，在下發到設備前，用戶可以進行配置預覽，查看將要下發到設備上的報文以及新舊配置數據的差異信息。

圖表 9 配置預覽

支持配置校驗

用戶配置到開放可編程系統上的數據可以基于YANG模型以及YANG模型提供的檢查語法，進行相關的配置校驗檢查。

圖表10 高效的業務配置

圖表 11 數據溯源:配置可追溯

圖表 12 配置歷史:歷史操作完全掌控

備注：本文整理自DevRun開發者沙龍華為云直播《初探數通網絡開放可編程》，點擊可以回看。

參考文檔

數通可開放編程快速入門

https://devzone.huawei.com/cn/enterprise/aoc/quickStart.html

數通可開放編程文檔中心

https://devzone.huawei.com/cn/enterprise/aoc/apiDoc.html

專家講解：數通網絡開放可編程的架構和能

https://bbs.huaweicloud.com/videos/103845

網絡 運維

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