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:克服“鲍莫尔成本病”,云化网络拥抱数字化

2018年9月30日 09:48  CCTIME飞象网  作 者:任旭东

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回顾人类社会制造业的历史其实是一个不断挑战效率极限的历史。2000年前的手工作坊时代,代表性的是兵马俑,这个阶段特征是效率很低,需要一个一个制作,但每一个都是独一无二的;1768年珍妮纺织机标志着大规模制造业的开始,1908年的福特T型车的下线等都使得生产率提升10倍以上,但产品型号都还是单一。1955年创立的麦当劳更是把餐饮服务变成了制造业。这个阶段特征是:生产率高,产品单一;过去十年,以亚马逊AWS为代表的云业务给了我们全新的制造业视角,生产率和产品种类都得到了极大提高,而且改变的是传统IT服务,我们称之为服务制造业;“鲍默尔成本病”理论对此有很好解释:由于制造业效率的不断提升,那些劳动密集型的行业的成本会不断上升,从而失去竞争力。同样,反过来,那些能很好解决劳动密集型问题的行业则能在效率上得到极大提升

实际上我们看到很多产业都在向服务制造和智能制造转型:云业务把IT技术服务变成服务制造产业。传统零售业转变成电子商务、物流仓储变成机器人运营的流水线、汽车制造业也进入了新的智能制造阶段,不同的车在同一个流水线上制造。很自然,我们得问自己:为什么不把网络业务也改造成一个服务制造业呢?

当然,我们不是刻意模仿。为什么要改造网络服务业?一方面,从客户角度来看,网络的连接规模不断扩大,预计2025年达到75B的连接,网络复杂性超出人的处理。另外网络业务的质量主要靠客户的投诉来解决,58%的问题是来之投诉。另一方面,我们面临结构性问题, OPEX成本的增加速度超过了收入的增加速度。OTT维护1万台设备只需要3人,运营商需要300多人,相差100倍以上。

打开电信行业全生命周期的商业过程,可以看到从规划到设计一张网络起步,到招标、测试和采购设备,到中标后的部署乃至出现事故后的排障,几乎都是“劳动密集型”的工作,大量的人力、产业伙伴、部门参与其中,多环节交错,而且几乎都是线性排列。这里大量人力介入的工作都是以周和月为单位的,所以单点作业和技术上从天到小时,甚至到分钟级的数倍的改进都会被无情的数周、数月的“人工”给堙没。

所以,必须要系统架构的创新来解决结构性问题:把运营商从劳动密集型的服务业变成服务制造业。

电信行业自身转型其实也不是个新的话题,过去十年各国一类大T纷纷构建过5年、10年转型大计,各种以2020和2025为代号的项目甚至有以21世纪为代号的项目最终都未带来本质改变。到目前为止整个行业缺少成功的案例。这些都说明单纯通过机器实现效率提升正走到尽头。所以,电信行业走出“效率和成本”陷阱的关键就是需要全行业达成共识来系统性提升效率,改善成本结构,应该走出一条全行业协作的Telco 工业4.0的智能制造的转型之路。借鉴亚马逊等云公司思路,核心就是如何把传统电信业从一个服务产业改造为一个以流水线生产为主的智能制造企业,这样其产能和效率会极大提高和释放,全球最新的IT技术才能迅速应用到电信业并产生效率提升效果,进而使得电信业具备融入和撬动ICT巨大市场空间的能力。

多年来电信运营商更多定位是运营或服务提供商,造成其生产环节或生产线在今天后工业化时代依然处于前工业时期或“作坊”式生产。云业务的发展和云原生技术的成熟,SDN/NFV使得资源池化、云化已经成为可能,对自动化和智能化的要求已经成为必然。电信的基础设施网络就是电信业务产品的流水线和生产工厂,如果把云的能力看做工业时代的水和电,那么给基础设施云化后的Telco工业4.0描绘一个画像,应该具备五个基本特征:

第一、柔性生产:产品同生产线(网络)分开、平台和业务分离,一条生产线,生产全部产品。改变这么多年网络即业务,甚至为了提高业务品质,同一个业务多张网络的建设思路。未来面向5G和IoT,更需要网络随需随选,感知业务,动态扩缩容。这里的核心是把网络的状态要管理起来,把设计态和运行态分开,改变以往“配置即下发”的维护模式。生产线的柔性通过永远在线的一个设计态来进行。

第二、来料标准化:福特能在1913年把作坊式的汽车制造业改造为流水线的关键就是部件标准化。电信业早期因为都是物理设备和硬管道的基础设施建设为主,技术更替也是以5-10年为代际的,依靠强大的标准组织也基本实现互联互通。但现在面向网络虚拟化和云化,业务随需,实时调度,软件模块标准的缺失造成构建业务的模块不统一是各业务环节不能打通的关键障碍。所以通过数字建模,把ICT的业务抽象成有限数目的,颗粒度适中的基础构建快是实现生产线统一和流水化(E2E自动化)的核心。

以往,电信业通常做法是通过基于标准组织2-3年的成果基础上再用1-2年的招标通过标书来规范进入生产线的构建快,这种耗时长不说,而且靠书面承诺,后期验证成本和代价也很高,这也是为什么在招标结束后依然要花费数月才能业务上线的原因。

所以Telco工业4.0的“生产线”必须要有一个标准件库,而规范、定义和维护的机制就是要有一个“Modelling”建模的过程和仓库。而NO RFP则是最佳检验的标准。

第三、来料自动化:现代工业的流水和自动化绝对不仅仅是单一工厂和单一厂家自己生产线的自动化。如何与上下游打通,如何做到供应链对接才是工业4.0的门槛要求。作为运营商最直接的上游供应商,设备制造商这么多年已经习惯来依靠自身的强大的售后服务队伍或产业界的集成商来“肩扛手抬”的方式把多厂家、多领域的“零部件”在运营商的网络上组装起来,俗称“组网”。

一个产品部件从设备制造商的生产线(研发)下线再通过各种通关、物流和货运到达运营商的仓库,进而再装配到运营商的生产线(上网),这个过程目前的效率是远低于普通制造业的。这里诚然有电信设备的复杂性使然,但必须得承认,设备厂商的生产线和运营商的生产线无法对接是根本原因。

网络虚拟化和云化中,网络功能被虚拟化成VNF,如果通过标准建模形成标准的VNF,那么软件行业的CI/CD持续集成和持续开发技术就可以很好的被用来进行电信业上下游生产线的对接。试想,一个VNF从设备商(虚拟化后生产制造和研发就是一回事情)被制造出来的同时,就会无时差的实时的发布给运营商的生产线,或者说直接进入到运营商的流水线作业中,这个效率的提升将是巨大的。

毫无疑问,中间环节集成商这个角色将被CI/CD的自动化所代替,No Integrator。

第四、闭环控制:自动化不是一次性的,应该是连续的,这就是为什么用流水作业来形容。所以业务配置的自动化要能连续作业和持续保持自动化的前提是基础网络容量必须持续保持充裕,即对单一用户和单一业务来讲网络容量永远应该处于“Over Provisioning”过度供应状态。虽然软件云化、硬件资源池化等扩缩容技术已经早就在那里,但什么时候扩容,如何把这些技术用起来是关键。而要保持网络始终健康、充裕这样一种状态前提就是对网络状态要能实时监控,提前预测。

正如工业自动化的前提是反馈机制的建立,电信业务流水线也必须装配各种“摄像头”,我们称之为“Sensor”传感器或计数器,并通过足够带宽把信息实时汇聚到一个数据池中(Data-Lake)通过一定的人工智能和机器学习技术的引进来自动化分析这些数据,通过人工干预(业务维护专家)形成可用、可信、可靠的策略,进而来优化和调整各项参数使得业务的自动编排和组装过程更加流畅和自动化,高效和可靠。

一条自动化生产线是要根据产品特点不断打磨的,为什么特斯拉的自动化生产线数年前就已经有了,但在制造Model3的时候依然用了1年多时间来提升产量,马斯克自己甚至要数月时间睡在工厂。就是要基于各种数据来不断调优,来使得自动化更可靠、更连贯。

第五、生产线不停工:对于传统生产线,在产品型号升级或客户有调整情况下,把生产线停下来升级是惯用做法。但数字业务和云化业务永远在线的特征也使得Telco工业4.0的生产线需要具备永远在线的特点。那么面对个性化业务需求,这个生产线就必须做到在线升级和可编程。正如我们前面所说,对电信服务业的“智能制造”的改造最大好处之一就是能无缝引入外部最新技术,能让技术的改进在效率上产生立竿见影效果。目前已经被云业务验证过的一些软件技术如DG、BPMN等引入到电信的云化网络实践中,证明基本可行。过去冗长的试点(Trial)、试商用过程可以被极大缩短和简化。生产线永不需要停下来,需要的只是不断的tunning,打磨,No Stop。

面对以上五个特征,任何一个靠单一厂家都难以完成,需要电信产业形成架构共识来共同构建,形成产业界的公共产品。而在行业中的领头企业更应该承担起构建公共框架和公共产品的重担。在电信业摸索网络云化和自动化的过去十年中,可喜的是出现了一些卓有远见的领导者和产业组织,ECOMP和Open-O合并形成ONAP进而在Linux基金会汇聚成网络打伞(LFN)的产业组织目前看是电信行业云化和自动化,智能制造的最有希望的平台。ONAP开源框架中的架构和模块很好契合了上述Telco工业4.0的五大特征:SDC使得业务和平台分离,设计态和运行态无缝配合,使得柔性生产成为可能;Modelling使得标准构建快变得可行;VNF SDK和On-Boarding等模块使得生产线上下游对接不再需要见面,可以自动化完成;Policy/DCAE模块更使得ONAP天生具备基于策略的自动化闭环;在业务编排和控制下发中引入的BPMN和DG技术也使得SO和SDC模块基因上具备“可编程”能力。我们呼吁更多开发者和VNF的开发、企业用户未来都可以基于ONAP的框架和SDK来认证,做到ONAP inside或certificated,加速产业生态的繁荣。

面向未来,人类社会数字化和智能化的时代才刚刚开启,基础设施云化使得ICT产业的闸门才刚刚打开。如何让电信行业跨上快车道,坐上时代的“高铁”,通过打造智慧极简网络,实现Telco工业4.0的智能制造,使得全行业的交易极简、生产极简,构建一种全新的协作模式,生产模式和交易模式,形成自动化流水线作业,这不是简单的回归“制造业”,而是在更高层次的“业务工厂”,兼顾规模化高效生产和个性化定制,使得数以万计的数字蓝海面向电信行业打开,使得未来ICT业务创新万千可能得以实现是我们的一个构想,更是我们的一个倡议。华为公司作为ONAP的发起会员和LFN的白金会员,愿意与产业伙伴携手同行,共同打造基础设施云化下的Telco工业4.0,实现智能制造,把数字化带入每个人,每个家庭和每一个企业。

编 辑:孙秀杰
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