基于NFVI架构的网络功能虚拟化基础设施解决方案解析

NFV（网络功能虚拟化）已经成为运营商网络演进的基础，5GC的部署更将带来从传统电信网络到ICT融合的端到端业务网络的颠覆性变革。同时，网络的变革对运营商的网络运维体系也将产生巨大影响。目前国内运营商还没有建立成熟完整的基于虚拟化网络的运营体系，因此，如何建立具备新技术、新知识、新能力的运维团队，储备人才力量应对网络与业务变革，更好地发挥NFV网络优势、支撑业务发展，是NFV网络对运维转型提出的新要求。

本文基于CT与IT网络运维的特点，提炼并建立了NFV网络的运维职能框架，详细分析NFV架构下的核心网运维将要发生的变化，并根据运维职能提出能力模型要求，为网络运营转型奠定基础。

NFV运维职责与角色定义

NFV技术采用通用化IT硬件来构建统一的网络资源池，NFV架构下的资源管理和运营对象都是以IT技术为基础实现的，因此NFV网络运营正是CT与IT融合管理的体现，其运营职能框架及内容来源于eTOM（增强型电信运营图）与ITIL（信息技术基础架构库）的融合。从维护对象看，核心网的维护工作也将由传统“烟囱”式的专用软件和专用硬件维护，变为以NFVI（网络功能虚拟化基础设施解决方案）为基础平台的软件全生命周期管理维护。NFV网络的运维职能框架如图1所示，在分层架构中，核心网维护的对象为APP/VNF层，负责核心网相关的设计开发，建设部署与维护优化工作。

图1 NFV网络的运维职能框架

设计与开发：负责接口规划部门进行网络整体发展与演进规划、网络容量规划、技术规划等；同时，根据业务需求完成APP/VNF的设计开发与测试验证工作。

建设与部署：负责对设计开发团队以及厂家交付的APP/VNF进行验收测试、服务部署与变更管理，如涉及向用户直接交付的服务，需参与UAT测试。

维护与优化：负责核心网的日常维护、故障处理，以及主动优化维护工作。将APP/VNF层的运维职责框架进一步展开，按照网元的生命周期管理工作内容为每一个职责模块分配具体角色，角色定义如图2所示。

图2 APP/VNF层的运维职责模块角色分配

NFV运维组织架构与岗位设置演进

DevOps组织模式

DevOps是从组织文化、流程、自动化工具等方面重塑NFV全生命周期管理的开发、测试、部署、运维的管理方式，传统的运维管理体系已经不能适应新的业务形态及网络形态下的新变化、新要求（快

速响应、快速实现、高质量交付等）。

随着前端业务对NFV网络灵活性、敏捷性的需求日益增加，以人工操作为主要手段的工作模式已经难以适应和满足企业产品数字化转型升级的要求。无论是集中化的运营模式，还是面向业务的网络切片管理，都实现了云化网络对于业务的按需配置，而越来越灵活的网络及业务配置，也对未来网络从规划到部署到运维的网络及业务全生命周期管理的DevOps全流程自动化运营提出了明确的要求。DevOps团队及其模式的构建在帮助网络运维实现自动化的同时，将进一步推动运营智能化的演进。

运营商在开展2B业务初期需要建立DevOps团队，与厂商的开发和部署人员协同组织，将运维中的问题或改进建议反馈给设计开发团队，设计开发团队根据需求进行快速开发和版本发布，实现对需求的快速响应，构建面向未来业务运营并能够实现强大数据分析功能的网络—业务—客户运营支撑平台。

岗位设置与组织架构

岗位设定依据“因事设岗”“最低数量”原则，考虑每个岗位内工作职责相关性、能力要求统一性，体现岗位设定的经济、科学、合理和系统性要求。按照此原则将运维职能与岗位进行映射，确定最终目标架构的岗位设置，明确岗位职责，如图3所示。

图3 运维职能与岗位设置

设计开发岗涵盖规划支撑和设计开发职能，主要职责一是网络规划和网络服务产品的规划支撑，二是根据前端业务需求进行网络服务产品设计与编排。

测试验收岗涵盖测试验证和服务验收两类职能，测试验证主要负责网络服务产品的功能与性能测试，服务验收是对交维的VNF按照验收规范与标准进行验收。

运行维护岗包含服务部署、变更管理和运行维护职能，负责VNF的编排与部署，以及核心网的日常维护、故障处理和运维工具的部署与优化工作。

质量优化岗将继承现有的工作职责，主要负责核心网业务质量的分析与优化，同时将分析中发现的无法优化解决的问题反馈给设计开发岗，实现核心网的DevOps工作模式。

组织架构演进方式

NFV运维组织架构转型不能一蹴而就，需根据网络建设和技术演进的步骤逐步实施。一方面，确保现有物理网络能够持续稳定运行，并逐步推进自动化和智能化运维；另一方面，需根据NFV网络部署进度和业务支撑需求，分阶段推进组织架构转型。

第一阶段：云资源池交维，原核心网维护团队内组建NFV运维小组，实体网络维护组织暂不做大调整，重点关注云资源池的业务部署，当资源池开始承载核心网部分4G业务后，重点关注VNF的维护

和优化，如图4所示。

图4 第一阶段核心网维护组织架构

第二阶段：云资源池二期建设并投入使用，组建大规模NFV运维团队，业务类型也由单一的基础连接转型为以专网为代表的新业务类型。因此原网络支撑岗转型成立业务支撑组，以敏捷开发的方式支撑自动化运维，同时支撑2B业务专网的设计开发与维护。成立网络部署组、基础维护组，负责NFV网络功能部署、维护工作；由于PNF运维工作量减少，原有核心网维护多个分组合并成一个组。本阶段是转型的关键时期，核心网运维团队内人员（含PNF运维团队）必须具备NFV运维能力，根据业务和维护工作量的变化，各组之间人员适时优化调配，如图5所示。

图5 第二阶段核心网维护组织架构

第三阶段：5GC规模部署，此时业务需求量将较前两阶段明显增加，需组建网业协同运维团队，建立目标运维模式架构，整个运维团队按照DevOps的模式进行业务支撑及网络切片运营。这一阶段前端业务将是融合融通的多维度组合产品，因此后台也必将实现PNF与VNF业务融合维护，原有实体网络运维团队与NFV维护团队合并，如图6所示。

图6 第三阶段核心网维护组织架构

NFV运维能力模型

NFV网络是在IT服务的基础上提供的CT与ICT服务，因此运维能力亦是CT、ICT和DT能力的多维度融合，这就要求面向大规模的NFV网络自动化运维的技术团队与技术人员在IT能力上有大幅提升，

在业务出现告警时能够对告警原因进行相应的判断，同时还需要对虚拟化网元有深刻的理解和认识，具备在虚拟化网元生命周期内，对网元进行专业管理能力和业务部署能力。

NFV运维知识能力地图

现阶段的NFV网络架构以虚拟机为基础，从运营商主流的技术选型和技术要求看运维能力要求如下：IT能力主要包含硬件管理如x86服务器，存储设备以及交换机、防火墙、路由器等IP设备；ICT能力主要包含核心网知识及其管理工具的开发维护，NFV及云计算架构的管理维护；DT能力主要包含数据库的管理维护和大数据分析。对照NFV网络部署计划及主要职责演进路径，各个阶段能力核心要求如表1所示。

表1 NFV网络部署计划及主要职责演进路径

NFV运维岗位分阶段能力映射

与NFV岗位与组织架构演进设计的原则相同，NFV运维对各个岗位的能力体系要求也随着各个阶段的运维侧重点不同而变化和逐步提升。如表2所示，设计开发岗除要求深刻理解NFV架构以及相关技术和管理工具外，对硬件和系统软件也应具有一定了解，且具有较强的编程能力；测试验收岗的能力要求与设计开发岗的能力要求类似，但对编程及软件能力要求相对较低；运行维护岗和质量优化岗更侧重对网元及基础设施的维护，需熟练使用多种管理工具。

表2 NFV运维对各个岗位的能力体系要求

NFV运维能力提升建议

通过对4G网络的运维经验与人才积累分析发现，运营商现有核心网维护人员通常具有很强的ICT能力，针对NFV网络的运维的ICT能力提升可主要通过随工与鼓励员工自学的方式完成；传统核心网运维团队的IT与DT能力基础相对比较薄弱，其提升方式可从基础培训、能力提升和专家培养3个阶段设计针对性的培养模式，采用自学、线上和课堂教学，辅以IT与DT相关的认证考试激励方式，以及随工实践教学等方式逐步培养和构建满足NFV网络运维要求的复合型人才队伍。

NFV网络架构下的核心网运维对运维人员的IT、ICT、DT能力都提出了较高的要求。运营商需紧跟网络发展与建设节奏，把握业务发展趋势，及时发展建设技术全面、技能过硬的专业人才梯队，满足3层网络以及业务的运维要求，保障网络的高质量稳定运行，同时要求创新组织模式和灵活敏捷的DevOps模式，实现服务需求的快速响应与迭代，为NFV网络运营与业务协同发展提供有力支撑。

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