Δίκτυα χωρίς αλυσίδα: η στροφή προς αυτόνομες λειτουργίες βασισμένες σε πρόθεση – Ιστολόγιο της IBM

Ο κλάδος των τηλεπικοινωνιών, ακρογωνιαίος λίθος της παγκόσμιας συνδεσιμότητας, διέρχεται μια τεχνολογική αναγέννηση εδώ και αρκετό καιρό, καθοδηγούμενη από καινοτομίες όπως το 5G, το IoT, το cloud computing και η AI. Ως αποτέλεσμα, η διαχείριση των δικτύων γίνεται όλο και πιο δύσκολη. Υπάρχει ανάγκη για αυτοματισμό για τη διαχείριση εργασιών ρουτίνας, την παρακολούθηση της υγείας του δικτύου και την απόκριση σε ζητήματα σε πραγματικό χρόνο. Ωστόσο, τα υπάρχοντα σύνολα δεξιοτήτων στους παρόχους υπηρεσιών επικοινωνίας (CSP) ενδέχεται να μην ευθυγραμμίζονται με τις εξελισσόμενες απαιτήσεις αυτού του δυναμικού τοπίου. Για να επιτύχουν στη σύγχρονη εποχή, οι CSP χρειάζονται ευέλικτες ομάδες, όπως επιστήμονες δεδομένων για ερμηνεία και λειτουργίες δεδομένων, προγραμματιστές λογισμικού για αυτοματοποίηση μέσω διεπαφών προγραμματισμού εφαρμογών προμηθευτή (API) και μηχανικούς διασφάλισης υπηρεσιών για το σχεδιασμό κλειστών βρόχων για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας της υπηρεσίας.

Ενώ οι CSP γεφυρώνουν το χάσμα δημιουργώντας ομάδες με διαφορετική εμπειρία, επωφελούνται ταυτόχρονα από σημαντικές προόδους σε μια ταυτόχρονη τάση. Οι γλώσσες προγραμματισμού έχουν εξελιχθεί προς παραδείγματα χαμηλού κώδικα/χωρίς κώδικα και με την εμφάνιση της γενετικής τεχνητής νοημοσύνης, βρισκόμαστε σε ένα σημείο όπου τα θεμελιώδη μοντέλα μπορούν να δημιουργήσουν επίσημο κώδικα με βάση τις περιγραφές των εργασιών σε φυσική γλώσσα. Αυτό έδωσε τη νέα προοπτική στην έννοια του δικτύωση βασισμένη σε πρόθεση (IBN), όπου οι ανθρώπινοι διαχειριστές εκφράζουν στόχους δικτύου υψηλού επιπέδου σε φυσική γλώσσα, γνωστές ως «πρόθεση» και ότι αυτές οι ανθρώπινες προθέσεις μεταφράζονται αυτόματα σε πολιτικές και διαμορφώσεις δικτύου. Το IBN έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει τη διαχείριση δικτύου και θα μπορούσε να αλλάξει το παιχνίδι για την αντιμετώπιση του κενού ταλέντων στις τηλεπικοινωνίες. Πηγαίνοντας ένα βήμα παραπέρα, αυτόνομα δίκτυα (AN) υπόσχονται να χρησιμοποιήσουν τις προθέσεις ως εισόδους για την αυτόνομη ρύθμιση παραμέτρων, αυτοβελτιστοποίηση και αυτοθεραπεία δικτύων καθώς εξελίσσονται οι συνθήκες τους.

Ενώ μπορούμε να οραματιστούμε ένα λαμπρό μέλλον τόσο για το IBN όσο και για το AN, υπάρχουν επίμονες ανησυχίες σχετικά με τη σκοπιμότητά τους και τις εφαρμογές προγραμμάτων, όπως η έκφραση πρόθεσης, η ακριβής μετάφραση στη διαμόρφωση του δικτύου, η διαφάνεια του συστήματος και η πολυπλοκότητα μεταξύ άλλων. Σε αυτό το ιστολόγιο, βουτάμε στους τομείς όπου η πρακτική εφαρμογή τους έχει δυνατότητες και αναλύουμε τις προκλήσεις που μπορεί να συναντήσουν στην πορεία.

Ένα κίνητρο: εισαγωγή νέων υπηρεσιών χωρίς προθέσεις

Για να κατανοήσουμε την ανάγκη για εξορθολογισμό των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ομάδων CSP και του δικτύου, θα χρησιμοποιήσουμε μια ανάπτυξη νέας υπηρεσίας ως παράδειγμα.

Υποθέτουμε ότι η λειτουργία του δικτύου CSP είναι αυτοματοποιημένη σύμφωνα με τις προδιαγραφές που περιγράφονται στο TMF Introductory Guide 1230 (IG1230) on Autonomous Networks Technical Architecture. Σε αυτό το πλαίσιο, το OSS του CSP έχει (1) έναν ενορχηστρωτή για παροχή υπηρεσιών, αυτοματοποιημένη παροχή και αυτοματοποιημένες δοκιμές, (2) ένα σύστημα διασφάλισης με απόθεμα δικτύου που συλλέγει δεδομένα, δημιουργεί πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του δικτύου και επομένως διευκολύνει τη λήψη αποφάσεων βάσει δεδομένων στο πλαίσιο του ελέγχου κλειστού βρόχου και (3) ένας διαχειριστής πολιτικής που κατευθύνει τη συμπεριφορά του δικτύου χρησιμοποιώντας προκαθορισμένες πολιτικές, διασφαλίζοντας την ευθυγράμμιση με τις ευρύτερες πολιτικές του CSP. Με λίγα λόγια, οι αυτοματοποιημένες λειτουργίες περιστρέφονται γύρω από στενή σύζευξη υπηρεσιών με τους εκχωρημένους από ανθρώπους σχεδιασμένους περιγραφείς υπηρεσιών TOSCA, διαμορφώσεις, πολιτικές και επιτακτικές ροές εργασίας στις οποίες προστίθεται η ευφυΐα και η λήψη αποφάσεων από τους σχεδιαστές υπηρεσιών κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού. Οι σχεδιαστές υπηρεσιών πρέπει να προβλέπουν προληπτικά ένα ευρύ φάσμα συνθηκών που μπορεί να προκύψουν στο δίκτυο και να παρέχουν λεπτομερείς οδηγίες για το πώς πρέπει να αντιμετωπιστούν—η εμπειρία μηδενικής επαφής επιτυγχάνεται εφόσον έχουν προβλεφθεί οι μελλοντικές συνθήκες και υπάρχουν πολιτικές για την αντιμετώπισή τους.

Χρησιμοποιούμε τους όρους Ημέρα 0, Ημέρα 1 και Ημέρα 2 για διαφορετικά στάδια κύκλου ζωής υπηρεσίας, συγκεκριμένα σχεδιασμό υπηρεσιών, εγκατάσταση υπηρεσίας και διασφάλιση υπηρεσιών, Αντίστοιχα.

• Ο σχεδιασμός υπηρεσίας περιλαμβάνει την ανάπτυξη διαφόρων στοιχείων υπηρεσίας όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 1. Αυτό είναι το καθήκον της ομάδας σχεδιασμού υπηρεσίας, η οποία πρέπει να κατανοήσει τις λειτουργίες Day1 και Day 2 της υπηρεσίας και να παράγει τις ροές εργασίας και τα σενάρια που απαιτούνται. Οι κόκκινες γραμμές στο Σχήμα 2 απεικονίζουν τη διαδικασία παροχής υπηρεσιών μιας νέας υπηρεσίας, διασφαλίζοντας ότι η υπηρεσία μπορεί πλέον να παραγγελθεί.

• Η εγκατάσταση της υπηρεσίας πραγματοποιείται όταν φθάνει η παραγγελία υπηρεσίας, μετά από αίτημα συνδρομητή. Σήμερα στα CSP η παραγγελία υπηρεσίας συνήθως φτάνει μέσω της διεπαφής TMF 641 από τον διαχειριστή παραγγελιών υπηρεσίας (SOM). Όταν ο ενορχηστρωτής υπηρεσιών λαμβάνει την εντολή υπηρεσίας, διασφαλίζει ότι οι ροές εργασίας εκτελούνται και ότι οι ζητούμενες διαμορφώσεις παρακολούθησης, τα μοντέλα PM/FM και οι πολιτικές αναπτύσσονται και εκτελούνται. Δείχνουμε το instantiation της υπηρεσίας στο Σχήμα 2 με πράσινες γραμμές.

• Η διασφάλιση υπηρεσιών ακολουθεί μια προσέγγιση κλειστού βρόχου όπου οι συνθήκες των αναπτυσσόμενων υπηρεσιών υπόκεινται σε συνεχή παρακολούθηση και αυτοματοποιημένες ενέργειες κύκλου ζωής. Δείχνουμε τον κλειστό βρόχο διασφάλισης στο Σχήμα 2 σε μπλε γραμμές.

Συνοπτικά, είναι η φάση σχεδιασμού που περιλαμβάνει σημαντικό όγκο χειρωνακτικών εργασιών, καθώς είναι απαραίτητο να εφοδιαστεί το δίκτυο με οδηγίες για τη νέα υπηρεσία.

Τι είναι οι προθέσεις;

Στο IBN, οι προθέσεις αναφέρονται σε στόχους υψηλού επιπέδου που θέλει να επιτύχει η CSP στο δίκτυό της. Αντί να ασχολούνται με σύνθετες διαμορφώσεις δικτύου χαμηλού επιπέδου κατά τη διάρκεια των λειτουργιών της Ημέρας 0, όπως συζητήθηκε παραπάνω, οι ομάδες μηχανικής εκφράζουν τους στόχους με προθέσεις και οι λογικές προθέσεις τις μεταφράζουν στην απαιτούμενη διαμόρφωση δικτύου που εκπληρώνει τον στόχο πρόθεσης.

Μετά την εφαρμογή των διαμορφώσεων στο δίκτυο, το AN παρακολουθεί συνεχώς τις αναπτυγμένες υπηρεσίες και προσαρμόζει τη διαμόρφωση για να διασφαλίσει ότι η λειτουργία παραμένει σε ευθυγράμμιση με τις καθορισμένες προθέσεις. Το AN επεκτείνει τη χρήση των προθέσεων στις λειτουργίες της Ημέρας 2.

Προοπτικές ΙΒΝ και ΑΝ

Στη συνέχεια, παρέχουμε ορισμένες από τις πτυχές στις οποίες οι προθέσεις θα μπορούσαν ενδεχομένως να φέρουν επανάσταση στις καθιερωμένες πρακτικές από την εποχή πριν από την πρόθεση:

• Λειτουργίες ημέρας 0:
  • Προετοιμασία για νέες υπηρεσίες – Αξιοποιήστε τη γενετική τεχνητή νοημοσύνη για να επεξεργαστείτε την εισαγωγή φυσικής γλώσσας για να συμπληρώσετε αυτόνομα τις απαιτήσεις υπηρεσιών.
  • Εισαγωγή νέων υπηρεσιών – Καθορίστε νέες υπηρεσίες με χρήση φυσικής γλώσσας, όπως «παροχή προσαρμοσμένης λύσης συνδεσιμότητας για ασφαλή επικοινωνία εντός ιδρυμάτων υγειονομικής περίθαλψης» ή «ενεργοποίηση επικοινωνίας συσκευών IoT σε υποδομές έξυπνων πόλεων» και αξιοποίηση τεχνητής νοημοσύνης που δημιουργείται για αυτόματη δημιουργία των απαραίτητων στοιχείων υπηρεσιών.
  • Αυτοματοποιημένη δημιουργία προγραμμάτων οδήγησης πόρων για συγκεκριμένους προμηθευτές– Χρησιμοποιήστε τη γενετική τεχνητή νοημοσύνη για τη δημιουργία προγραμμάτων οδήγησης πόρων συγκεκριμένου προμηθευτή, με βάση την τεκμηρίωση του προμηθευτή.
• Λειτουργίες ημέρας 1:
  • Απλοποίηση παραγγελίας υπηρεσιών – Επιτρέπει στους πελάτες να ζητούν υπηρεσίες χρησιμοποιώντας φυσική γλώσσα. Αυτή η φιλική προς τον χρήστη προσέγγιση επιτρέπει μια νέα εμπειρία παραγγελίας υπηρεσιών, όπως η μίξη και η αντιστοίχιση προσφορών από τον κατάλογο.
  • Έλεγχοι σκοπιμότητας – Βελτιώνει τους ελέγχους επικύρωσης καθώς οι πελάτες εκφράζουν τις προθέσεις τους αξιολογώντας αποτελεσματικά κρίσιμους παράγοντες όπως η διαθεσιμότητα της γραμμής οπτικών ινών. Το αποτέλεσμα είναι μειωμένη επιβάρυνση για τους Μηχανικούς Δικτύων, ταχύτερη επικύρωση υπηρεσιών και πιο ευέλικτη και αποκριτική ανάπτυξη.
• Λειτουργίες ημέρας 2:
  • Διασφάλιση δυναμικής εξυπηρέτησης – Επιτρέπει στα δίκτυα να ανταποκρίνονται έξυπνα στις μεταβαλλόμενες συνθήκες και στις ανάγκες των χρηστών. Οι ευέλικτες πολιτικές που βασίζονται σε πρόθεση ενισχύουν την ευελιξία, διασφαλίζοντας την αξιοπιστία και την ανταπόκριση σε πραγματικό χρόνο των υπηρεσιών δικτύου.

Οι προκλήσεις με IBN και AN

Υπάρχουν δύο κύριες προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν:

1. Πώς να εκφράσετε και να μεταφέρετε μια πρόθεση;
2. Πώς να εκτελέσετε σε μια πρόθεση: πώς μοιάζει ο χειριστής πρόθεσης;

Το TM Forum παρουσίασε το TMF921 Intent-based Networking API, προσφέροντας ένα δομημένο πλαίσιο για τον καθορισμό προθέσεων δικτύου υψηλού επιπέδου. Το TM Forum ορίζει την πρόθεση ως εξής:Πρόθεση είναι η επίσημη προδιαγραφή όλων των προσδοκιών, συμπεριλαμβανομένων των απαιτήσεων, των στόχων και των περιορισμών που δίνονται σε ένα τεχνικό σύστημα". Ωστόσο, το μέρος επίσημη προδιαγραφή εισάγει μια ανησυχία: οι μηχανικοί δικτύων θα πρέπει να εξοικειωθούν με αυτήν την επίσημη γλώσσα για να αξιοποιήσουν πλήρως τις δυνατότητες της ιδέας πρόθεσης. Επιπλέον, οι προθέσεις με επίσημες προδιαγραφές δεν μειώνουν απαραίτητα τον αριθμό των παραμέτρων που πρέπει να παρέχονται μαζί τους. Αυτή η πτυχή αμφισβητεί τον αναμενόμενο εξορθολογισμό της διαχείρισης δικτύου που συνήθως θα συσχετίσει κανείς με το IBN.

Επιπλέον, επισημοποιώντας την προδιαγραφή πρόθεσης, ο χειριστής πρόθεσης, το βασικό συστατικό του IBN που κατέχει τη λογική για την ερμηνεία της πρόθεσης, γίνεται απλώς ένας ντετερμινιστικός διερμηνέας της επίσημης γλώσσας πρόθεσης. Το ερώτημα τίθεται για το πώς εξελίσσουμε τον χειριστή πρόθεσης σε ένα αυτόνομο σύστημα με δηλωτικό τρόπο λειτουργίας όπου οι άνθρωποι δεν απαιτείται να προβλέπουν κάθε πιθανή κατάσταση δικτύου και να παρέχουν συγκεκριμένες οδηγίες για την επίλυσή της. Διαφορετικά, η λειτουργία του συστήματος δεν μπορεί να μεταβεί με επιτυχία από αυτοματοποιημένη σε αυτόνομη (TMF IG1230).

Σε μελλοντικά ιστολόγια θα αναφερθούμε στις προκλήσεις και τις ευκαιρίες του IBN και του AN με περισσότερες λεπτομέρειες. Θέλετε να μάθετε περισσότερα; Επικοινωνήστε μαζί μας στο maja.curic@ibm.com, chris.van.maastricht@nl.ibm.com και tmtattis@ae.ibm.com.

Μεταμόρφωση για το μέλλον
με τηλεπικοινωνίες