Redes desencadeadas: a mudança em direção a operações autônomas baseadas em intenções – IBM Blog

A indústria das telecomunicações, pedra angular da conectividade global, tem passado por um renascimento tecnológico há algum tempo, impulsionado por inovações como 5G, IoT, computação em nuvem e IA. Como resultado, as redes tornaram-se cada vez mais difíceis de gerir. Há necessidade de automação para lidar com tarefas rotineiras, monitorar a integridade da rede e responder a problemas em tempo real. No entanto, os conjuntos de competências existentes nos prestadores de serviços de comunicação (CSPs) podem não estar alinhados com as exigências em evolução deste cenário dinâmico. Para ter sucesso na era moderna, os CSPs precisam de equipes versáteis, incluindo cientistas de dados para interpretação e operações de dados, desenvolvedores de software para automação por meio de interfaces de programação de aplicativos (API) de fornecedores e engenheiros de garantia de serviço para projetar circuitos fechados para garantir a confiabilidade do serviço.

Embora os CSPs preencham a lacuna ao formar equipes com experiências diversas, eles também se beneficiam simultaneamente de avanços significativos em uma tendência simultânea. As linguagens de programação evoluíram em direção a paradigmas de baixo código/sem código e, com o surgimento da IA ​​generativa, chegamos a um ponto em que modelos fundamentais podem gerar código formal com base em descrições de tarefas em linguagem natural. Isto deu uma nova perspectiva ao conceito de rede baseada em intenção (IBN), onde administradores humanos expressam objetivos de rede de alto nível em linguagem natural conhecidos como “intenções” e que essas intenções humanas são automaticamente traduzidas em políticas e configurações de rede. O IBN tem potencial para melhorar o gerenciamento de rede e pode se tornar um divisor de águas no combate à lacuna de talentos nas empresas de telecomunicações. Dando um passo adiante, redes autônomas (AN) prometem utilizar intenções como entradas para autoconfigurar, autootimizar e auto-curar redes de forma autônoma à medida que suas condições evoluem.

Embora possamos imaginar um futuro brilhante tanto para o IBN como para o AN, existem preocupações persistentes sobre a sua viabilidade e aplicações do programa, incluindo expressão de intenções, tradução precisa na configuração da rede, transparência e complexidade do sistema, entre outros. Neste blog, mergulhamos nas áreas onde sua aplicação prática tem potencial e analisamos os desafios que podem encontrar ao longo do caminho.

Um caso motivador: introdução de novos serviços sem intenções

Para compreender a necessidade de agilizar as interações entre as equipes CSP e a rede, usaremos uma nova implantação de serviço como exemplo.

Assumimos que a operação da rede CSP é automatizada de acordo com as especificações descritas no Guia introdutório TMF 1230 (IG1230) sobre arquitetura técnica de redes autônomas. Nesse contexto, o OSS do CSP tem (1) um orquestrador para provisionamento de serviços, provisionamento automatizado e testes automatizados, (2) um sistema de garantia com inventário de rede que coleta dados, cria insights sobre o estado da rede e, portanto, facilita a tomada de decisões baseada em dados no contexto do controle de circuito fechado e (3) um gerenciador de políticas que orienta o comportamento da rede usando políticas predefinidas, garantindo o alinhamento com as políticas mais amplas do CSP. Em suma, as operações automatizadas giram em torno do acoplamento estreito de serviços com seus descritores de serviço TOSCA, configurações, políticas e fluxos de trabalho imperativos projetados por humanos, nos quais a inteligência e a tomada de decisões são adicionadas pelos designers de serviços durante o tempo de design. Os designers de serviços devem prever proativamente uma ampla gama de condições que podem ocorrer na rede e fornecer instruções detalhadas sobre como elas devem ser abordadas – a experiência sem toque é alcançada desde que as condições futuras tenham sido previstas e existam políticas para lidar com elas.

Usamos os termos Dia 0, Dia 1 e Dia 2 para diferentes estágios do ciclo de vida do serviço, nomeadamente design de serviço, instanciação de serviço e garantia de serviço, Respectivamente.

• O design de serviço compreende o desenvolvimento de vários ativos de serviço, conforme ilustrado na Figura 1. Essa é a tarefa da equipe de design de serviço, que precisa entender as operações do Dia 1 e do Dia 2 do serviço e produzir os fluxos de trabalho e scripts necessários. As linhas vermelhas na Figura 2 representam o processo de fornecimento de um novo serviço, garantindo que o serviço agora possa ser solicitado.

• A instanciação do serviço ocorre quando a ordem de serviço chega, seguindo uma solicitação do assinante. Hoje, nos CSPs, a ordem de serviço normalmente chega pela interface TMF 641 do gerenciador de ordem de serviço (SOM). Quando o orquestrador de serviço recebe a ordem de serviço, ele garante que os fluxos de trabalho sejam executados e que as configurações de monitoramento, modelos PM/FM e políticas solicitadas sejam implantados e executados. Mostramos a instanciação do serviço na Figura 2 em linhas verdes.

• A garantia de serviço segue uma abordagem de ciclo fechado em que as condições dos serviços implantados passam por monitoramento contínuo e ações automatizadas de ciclo de vida. Mostramos o circuito fechado de garantia na Figura 2 em linhas azuis.

Em resumo, é a fase de projeto que envolve uma quantidade substancial de trabalho manual, pois é necessário fornecer à rede instruções para o novo serviço.

O que são intenções?

Na IBN, as intenções referem-se aos objetivos de alto nível que o CSP deseja alcançar na sua rede. Em vez de lidar com configurações complexas de rede de baixo nível durante as operações do Dia 0, conforme discutido acima, as equipes de engenharia expressam os objetivos com intenções e a lógica que sustenta as intenções os traduz na configuração de rede necessária que atende ao objetivo da intenção.

Após a aplicação das configurações à rede, a AN monitora continuamente os serviços implantados e adapta a configuração para garantir que a operação permaneça alinhada com as intenções especificadas. A AN estende o uso de intenções às operações do Dia 2.

Perspectivas do IBN e AN

A seguir, fornecemos alguns dos aspectos onde as intenções poderiam potencialmente revolucionar as práticas estabelecidas desde a era pré-intenção:

• Operações do dia 0:
  • Preparação para novos serviços – Aproveite a IA generativa para processar entradas de linguagem natural para complementar autonomamente os requisitos de serviço.
  • Introdução de novos serviços – Definir novos serviços utilizando linguagem natural, como “fornecer uma solução de conectividade personalizada para comunicação segura dentro de instituições de saúde” ou “permitir a comunicação de dispositivos IoT em infraestruturas de cidades inteligentes” e aproveitar a IA generativa para a geração automática dos ativos de serviço necessários.
  • Geração automatizada de drivers de recursos específicos do fornecedor– Utilize IA generativa para criar drivers de recursos específicos do fornecedor, com base na documentação do fornecedor.
• Operações do dia 1:
  • Simplificação da ordem de serviço – Permite que os clientes solicitem serviços usando linguagem natural. Essa abordagem fácil de usar permite uma nova experiência de pedido de serviços, como misturar e combinar ofertas do catálogo.
  • Verificações de viabilidade – Simplifica as verificações de validação à medida que os clientes expressam suas intenções, avaliando com eficiência fatores críticos como a disponibilidade da linha de fibra óptica. O resultado é uma carga reduzida para os engenheiros de rede, uma validação de serviço mais rápida e uma implantação mais ágil e responsiva.
• Operações do dia 2:
  • Garantia de serviço dinâmico – Permite que as redes respondam de forma inteligente às mudanças nas condições e nas necessidades dos usuários. Políticas flexíveis baseadas em intenções aumentam a agilidade, garantindo confiabilidade e capacidade de resposta em tempo real dos serviços de rede.

Os desafios com IBN e AN

Existem dois desafios principais a serem enfrentados:

1. Como expressar e transmitir uma intenção?
2. Como executar uma intenção: como é o manipulador de intenções?

O TM Forum apresentou a API de rede baseada em intenções TMF921, oferecendo uma estrutura estruturada para definir intenções de rede de alto nível. O TM Forum define a intenção da seguinte forma: “A intenção é a especificação formal de todas as expectativas, incluindo requisitos, metas e restrições dadas a um sistema técnico.”. Contudo, a parte especificação formal introduz uma preocupação: os engenheiros de rede precisariam se familiarizar com esta linguagem formal para aproveitar todo o potencial do conceito de intenção. Além disso, as intenções com especificação formal não reduzem necessariamente o número de parâmetros que devem ser fornecidos com elas. Este aspecto desafia a antecipada racionalização da gestão da rede que normalmente se associaria ao IBN.

Além disso, ao formalizar a especificação da intenção, o manipulador de intenções, o componente central do IBN que contém a lógica para a interpretação da intenção, torna-se meramente um intérprete determinístico da linguagem formal da intenção. A questão levanta-se sobre como evoluímos o manipulador de intenções para um sistema autônomo com modo de operação declarativo, onde os humanos não são obrigados a antecipar todas as condições potenciais da rede e fornecer instruções específicas para sua resolução. Caso contrário, a operação do sistema não poderá fazer a transição com êxito de automatizado para autônomo (TMF IG1230).

Em futuros blogs abordaremos com mais detalhes os desafios e oportunidades do IBN e da AN. Quer saber mais? Contacte-nos em maja.curic@ibm.com, chris.van.maastricht@nl.ibm.com e tmtattis@ae.ibm.com.

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