Nätverk frikopplade: övergången mot avsiktsbaserad autonom verksamhet – IBM Blog

Telekommunikationsindustrin, en hörnsten i global uppkoppling, har genomgått en teknisk renässans under en tid, driven av innovationer som 5G, IoT, cloud computing och AI. Som ett resultat har nätverk blivit allt svårare att hantera. Det finns ett behov av automatisering för att hantera rutinuppgifter, övervaka nätverkshälsan och svara på problem i realtid. Emellertid kanske de befintliga kunskapsuppsättningarna inom kommunikationstjänsteleverantörer (CSP) inte överensstämmer med de föränderliga kraven i detta dynamiska landskap. För att lyckas i den moderna eran behöver CSP:er mångsidiga team, inklusive datavetare för datatolkning och drift, mjukvaruutvecklare för automatisering genom leverantörsapplikationsprogrammeringsgränssnitt (API) och serviceförsäkraningenjörer för att designa slutna kretsar för att säkerställa tjänstens tillförlitlighet.

Medan CSP:er överbryggar klyftan genom att bygga team med mångsidig erfarenhet, drar de samtidigt nytta av betydande framsteg på en samtidig trend. Programmeringsspråk har utvecklats mot paradigm med låg kod/ingen kod och med framväxten av generativ AI är vi vid en punkt där grundläggande modeller kan generera formell kod baserad på naturliga språkbeskrivningar av uppgifterna. Detta gav ett nytt perspektiv till begreppet avsiktsbaserat nätverk (IBN), där mänskliga administratörer uttrycker nätverksmål på hög nivå på naturligt språk som kallas "avsikter" och att dessa mänskliga avsikter automatiskt översätts till nätverkspolicyer och konfigurationer. IBN har potentialen att förbättra nätverkshanteringen och kan bli en spelväxling när det gäller att ta itu med talangklyftan inom teleföretag. Tar det ett steg längre, autonoma nätverk (AN) lovar att använda avsikter som input för att autonomt självkonfigurera, självoptimera och självläka nätverk allt eftersom deras förutsättningar utvecklas.

Även om vi kan föreställa oss en ljus framtid för både IBN och AN, finns det ihållande farhågor om deras genomförbarhet och programapplikationer, inklusive avsiktsuttryck, korrekt översättning till nätverkskonfiguration, systemtransparens och komplexitet bland annat. I den här bloggen dyker vi in ​​i de områden där deras praktiska tillämpning har potential och analyserar de utmaningar de kan möta på vägen.

Ett motiverande fall: att introducera nya tjänster utan avsikter

För att förstå behovet av att effektivisera interaktioner mellan CSP-team och nätverket kommer vi att använda en ny tjänstedistribution som exempel.

Vi antar att CSP-nätverksdriften är automatiserad enligt specifikationerna som beskrivs i TMF Introduktionsguide 1230 (IG1230) om autonoma nätverks tekniska arkitektur. I det sammanhanget har CSP:s OSS (1) en orkestrator för tjänsteförsörjning, automatiserad leverans och automatiserad testning, (2) ett försäkranssystem med nätverksinventering som samlar in data, skapar insikter om nätverkets tillstånd och därmed underlättar datadrivet beslutsfattande i samband med sluten kretsstyrning och (3) en policyhanterare som styr nätverksbeteende med hjälp av fördefinierade policyer, vilket säkerställer anpassning till den bredare CSP:s policyer. I ett nötskal, automatiserade operationer kretsar kring en tät koppling av tjänster med deras tilldelade mänskligt designade TOSCA-tjänstebeskrivningar, konfigurationer, policyer och imperativa arbetsflöden där intelligens och beslutsfattande läggs till av tjänstedesigners under designtiden. Tjänstedesigners måste proaktivt förutse ett brett spektrum av förhållanden som kan uppstå i nätverket och ge detaljerade instruktioner om hur de måste åtgärdas – noll-touch-upplevelse uppnås så länge som de framtida förhållandena har förutsetts och det finns policyer för att hantera dem.

Vi använder termerna Dag 0, Dag 1 och Dag 2 för olika livscykelstadier, nämligen service design, tjänsteinstansiering och serviceförsäkran, Respektive.

• Tjänstedesign omfattar utvecklingen av olika tjänsttillgångar som visas i figur 1. Detta är tjänstedesignteamets uppgift, som behöver förstå tjänstens dag 1 och dag 2 operationer och producera de arbetsflöden och skript som krävs. De röda linjerna i figur 2 visar tjänsteförsörjningsprocessen för en ny tjänst, vilket säkerställer att tjänsten nu kan beställas.

• Tjänsteinstansering sker när tjänsteordern kommer, efter en abonnentförfrågan. Idag i CSP:er anländer serviceordern vanligtvis över TMF 641-gränssnittet från serviceorderhanteraren (SOM). När serviceorganisatören tar emot serviceordern säkerställer den att arbetsflödena exekveras och att de begärda övervakningskonfigurationerna, PM/FM-modellerna och policyerna är utplacerade och körs. Vi visar tjänsteinstanseringen i figur 2 med gröna linjer.

• Servicegaranti följer en sluten-loop-metod där villkoren för utplacerade tjänster genomgår kontinuerlig övervakning och automatiserade livscykelåtgärder. Vi visar den slutna slingan i figur 2 med blå linjer.

Sammanfattningsvis är det designfasen som innebär ett stort manuellt arbete, eftersom det är nödvändigt att förse nätet med instruktioner för den nya tjänsten.

Vad är avsikter?

I IBN hänvisar avsikter till högnivåmål som CSP vill uppnå i sitt nätverk. Istället för att ta itu med komplexa lågnivånätverkskonfigurationer under Dag 0-operationerna som diskuterats ovan, uttrycker ingenjörsteamen målen med avsikter och logiken som ligger till grund för avsikterna översätter dem till den nödvändiga nätverkskonfigurationen som uppfyller avsiktsmålet.

Efter appliceringen av konfigurationerna på nätverket övervakar AN kontinuerligt de distribuerade tjänsterna och anpassar konfigurationen för att säkerställa att operationen förblir i linje med de specificerade avsikterna. AN utökar användningen av avsikter till dag 2-operationer.

Perspektiv av IBN och AN

Därefter ger vi några av de aspekter där avsikter potentiellt skulle kunna revolutionera etablerade metoder från eran före avsikten:

• Dag 0 Verksamhet:
  • Förberedelser inför nya tjänster – Utnyttja generativ AI för att bearbeta naturligt språkinmatning för att autonomt komplettera tjänstekraven.
  • Införande av nya tjänster – Definiera nya tjänster med naturligt språk, som "tillhandahålla en skräddarsydd anslutningslösning för säker kommunikation inom vårdinstitutioner" eller "aktivera IoT-enhetskommunikation över smart stadsinfrastruktur" och utnyttja generativ AI för automatisk generering av nödvändiga tjänstetillgångar.
  • Automatiserad generering av leverantörsspecifika resursdrivrutiner– Använd generativ AI för att skapa leverantörsspecifika resursdrivrutiner, baserat på leverantörsdokumentation.
• Dag 1 Verksamhet:
  • Förenkling av serviceorder – Tillåter kunder att begära tjänster med naturligt språk. Detta användarvänliga tillvägagångssätt möjliggör en ny beställningsupplevelse, som att blanda och matcha erbjudanden från katalogen.
  • Genomförbarhetskontroller – Effektivisera valideringskontroller när kunder uttrycker sina avsikter genom att effektivt bedöma kritiska faktorer som fiberoptisk linjetillgänglighet. Resultatet är minskad börda på nätverksingenjörer, snabbare tjänstevalidering och mer smidig och lyhörd driftsättning.
• Dag 2 Verksamhet:
  • Dynamisk serviceförsäkran – Gör det möjligt för nätverk att på ett intelligent sätt svara på förändrade förhållanden och användarbehov. Flexibla avsiktsbaserade policyer förbättrar smidigheten och säkerställer tillförlitlighet i realtid och känslighet för nätverkstjänster.

Utmaningarna med IBN och AN

Det finns två huvudutmaningar att ta itu med:

1. Hur uttrycker och förmedlar man en avsikt?
2. Hur man kör på en avsikt: hur ser avsiktshanteraren ut?

TM Forum introducerade TMF921 Intent-based Networking API, som erbjuder ett strukturerat ramverk för att definiera nätverksavsikter på hög nivå. TM Forum definierar avsikten enligt följande: "Avsikt är den formella specifikationen av alla förväntningar inklusive krav, mål och begränsningar som ges till ett tekniskt system”. Däremot delen formell specifikation introducerar ett problem: nätverksingenjörer skulle behöva bekanta sig med detta formella språk för att kunna utnyttja den fulla potentialen i avsiktskonceptet. Vad mer är, avsikter med formell specifikation minskar inte nödvändigtvis antalet parametrar som måste tillhandahållas med dem. Denna aspekt utmanar den förväntade effektiviseringen av nätverkshantering som man vanligtvis skulle associera med IBN.

Dessutom, genom att formalisera avsiktsspecifikationen, blir avsiktshanteraren, kärnkomponenten i IBN som håller logiken för avsiktstolkning, bara en deterministisk tolk av det formella avsiktsspråket. Frågan väcker om hur vi utvecklar avsiktshanteraren till ett autonomt system med deklarativt funktionssätt där människor inte behöver förutse alla potentiella nätverkstillstånd och ge specifika instruktioner för att lösa det. Annars kan systemdriften inte övergå från automatiserad till autonom (TMF IG1230).

I framtida bloggar kommer vi att ta upp utmaningarna och möjligheterna med IBN och AN mer i detalj. Vill du lära dig mer? Kontakta oss på maja.curic@ibm.com, chris.van.maastricht@nl.ibm.com och tmtattis@ae.ibm.com.

Förvandla för framtiden
med telekommunikation