本文主要探討自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network）背后勢在必行的經(jīng)濟因素、從自動(dòng)向自主邁進(jìn)的技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)，以及所需的組織與技能的轉型。
面向未來(lái)：統籌考慮
為了實(shí)現自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network）的愿景，我們不但要思考技術(shù)路線(xiàn)圖，還要考慮推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟力量，以及自主運行的網(wǎng)絡(luò )將給人類(lèi)帶來(lái)的影響。顛覆創(chuàng )新的出現，通常不僅僅在于技術(shù)突破的推動(dòng)，更是技術(shù)、經(jīng)濟和社會(huì )等諸多因素綜合影響的結果。
顛覆一個(gè)行業(yè)常常需要外來(lái)者。行業(yè)生態(tài)系統內部的既有參與者幾乎不會(huì )有做出改變的動(dòng)機，因為他們已經(jīng)對現狀進(jìn)行了投資。正是由于他們對可能出現的顛覆視而不見(jiàn)，才為行業(yè)的外來(lái)者創(chuàng )造了機遇，說(shuō)不定哪天某位年輕的數字天才會(huì )重塑整個(gè)網(wǎng)絡(luò )行業(yè)。諸多跡象表明，這種結果是合理而且可能的。就運營(yíng)效率而言，在自動(dòng)化和其他超大規模云技術(shù)方面實(shí)力出眾的Web服務(wù)的企業(yè)，要比那些被傳統業(yè)務(wù)模式拖累的業(yè)內企業(yè)成長(cháng)快得多。然而，電信行業(yè)為市場(chǎng)準入設置了很高的門(mén)檻，其中包括監管和大規模的資金需求。盡管谷歌已經(jīng)迫使現有的網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商加快了對寬帶的投資，但是，還未有跡象顯示，谷歌將從根本上取代傳統的網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商。事實(shí)上，在數年間做出巨大的努力和龐大的投資以后，谷歌已經(jīng)暫停了進(jìn)一步擴張的計劃。
勢在必行的經(jīng)濟因素
對于傳統的服務(wù)提供商而言，盡管逐步逼近的外來(lái)威脅或許并不存在，但是內部威脅卻在慢慢增加。瞻博網(wǎng)絡(luò )相信，勢在必行的經(jīng)濟因素，將促使傳統的服務(wù)提供商從根本上改變其網(wǎng)絡(luò )的運營(yíng)方式。自己顛覆，或者最終被別人顛覆，是要面對的。
對傳統的電信服務(wù)提供商而言，其主要成本是運營(yíng)支出而非資本支出。他們每年的網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)成本，要遠遠高于最初購買(mǎi)設備的成本。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )規模的擴大、復雜性增加和管理難度加大，這些運營(yíng)成本還在直線(xiàn)上升（圖1）。
這里顯示的模式既清晰又令人苦惱。為了控制成本，網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商必須擁抱自動(dòng)化，并朝著(zhù)自主方向發(fā)展：自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network）。
自動(dòng)化需要讓網(wǎng)絡(luò )設計者沒(méi)完沒(méi)了地在性能與敏捷性之間進(jìn)行取舍，“敏捷性”是你能夠讓基礎設施處理突發(fā)情況的速度，而“性能”則是傳統的“速度與吞吐率”。自動(dòng)化和自主化讓我們能夠“遠離”這些曲線(xiàn)，減輕取舍的煩惱（圖2）。
所需的技術(shù)
為了促進(jìn)日益困難的網(wǎng)絡(luò )經(jīng)濟，我們首先要更加積極地采用自動(dòng)化技術(shù)，然后推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )朝著(zhù)自主運營(yíng)的方向轉變。向自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network） 的發(fā)展始于瞻博網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)化戰略，它包含三個(gè)要素：
- 通過(guò)簡(jiǎn)化和抽象網(wǎng)絡(luò )來(lái)降低運營(yíng)的復雜性。
- 支持客戶(hù)更加快速地部署新的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。
- 通過(guò)深度遙測來(lái)提高容量利用率和網(wǎng)絡(luò )永續性。
為了幫助我們的客戶(hù)實(shí)施這一戰略，瞻博網(wǎng)絡(luò )構建了自動(dòng)化框架，該框架包括瞻博網(wǎng)絡(luò )Junos操作系統，以及一套全面的工具集、擴展工具包和可編程接口。利用這些支持，瞻博網(wǎng)絡(luò )的客戶(hù)以及售前和售后專(zhuān)業(yè)人員正在開(kāi)發(fā)和部署能夠降低運營(yíng)支出（OpEx）的方法。多年以來(lái)，瞻博網(wǎng)絡(luò )一直在提供先進(jìn)的自動(dòng)化功能，但是，為了真正發(fā)揮“數字化”的力量，讓服務(wù)提供商和企業(yè)能夠快速部署大量的服務(wù)，我們還需要提供比自動(dòng)化更多的東西，讓客戶(hù)獲得更出色的應用。
下一階段就是發(fā)展自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network），這種網(wǎng)絡(luò )具有預測能力，還能適應環(huán)境變化。自主運行的網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)是覆蓋范圍廣，為個(gè)人量身定制，客戶(hù)體驗得到更好地優(yōu)化。這些未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)成本低，甚至可以對最終用戶(hù)免費。網(wǎng)絡(luò )管理員稍做培訓就能勝任工作。自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network）可以：
- 自動(dòng)發(fā)現其組成部分
- 自動(dòng)配置
- 利用探測和其他技術(shù)自動(dòng)監控
- 自動(dòng)防御內部和外部威脅
- 自動(dòng)糾錯
- 自動(dòng)檢測是否需要新的服務(wù)，在需要時(shí)自動(dòng)啟用該服務(wù)
- 自動(dòng)監測和更新服務(wù)，以?xún)?yōu)化服務(wù)交付
- 通過(guò)機器學(xué)習進(jìn)行自動(dòng)分析
- 定期或當出現意外狀況時(shí)自動(dòng)報告
在我們采用機器學(xué)習和大數據分析構建自動(dòng)化框架時(shí)，我們正在緩慢地邁向自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network）。這些“零接觸”網(wǎng)絡(luò )要想成為現實(shí)，依靠的是遙測、自動(dòng)化、機器學(xué)習和具有明確意圖的編程：
- 遙測：SNMP、流量遙測和深度數據包檢測（DPI）的局限性開(kāi)始顯現。我們需要基于推送語(yǔ)義學(xué)進(jìn)行遙測，基于機器學(xué)習進(jìn)行異常檢測。更多的信息將在機器內被收集和處理。遙測功能將一直啟用，并根據需要放大和縮小。為了以最為高效和有效的方式來(lái)實(shí)施，服務(wù)提供商必須跨時(shí)間、地域和網(wǎng)絡(luò )層來(lái)進(jìn)行數據關(guān)聯(lián)。最終，我們需要深度遙測，以確定設備、客戶(hù)和數據包的狀態(tài)。瞻博網(wǎng)絡(luò )的OpenNTI就是一個(gè)實(shí)例，它是一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)源工具，旨在使用標準的遙測、分析和分層設計來(lái)收集關(guān)鍵性能指標（KPI），并使其標準化和可視化。
- 自動(dòng)化：今天，我們能夠自動(dòng)發(fā)現拓撲、計算路徑和安裝路徑。我們已經(jīng)擁有帶寬儲備，能夠應對流量變化，但是我們還需要更加智能地自動(dòng)調整帶寬，例如，出現流量峰值的原因，到底是因為下載最新的歌曲造成的，還是發(fā)生了DDoS攻擊？當網(wǎng)絡(luò )實(shí)現自主運行的時(shí)候，我們就能夠自動(dòng)替代服務(wù)和遷移服務(wù)；基于配置的服務(wù)進(jìn)行升級；基于機器學(xué)習實(shí)現感應式網(wǎng)絡(luò )響應。
- 明確的意圖：告訴網(wǎng)絡(luò )你想要實(shí)現什么，而不是準確地告訴它要做什么。采用瞻博網(wǎng)絡(luò )的NorthStar Controller，服務(wù)提供商可以基于所提供的帶寬、多樣性和虛擬網(wǎng)絡(luò )間策略等限制條件來(lái)安裝網(wǎng)絡(luò )路徑。自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network） 將基于提示和建議，而不是基于限制條件。服務(wù)將通過(guò)自我組裝提供一致的客戶(hù)體驗，而且網(wǎng)絡(luò )將基于最具有價(jià)值的客戶(hù)、應用優(yōu)先級或對等成本等做出決策。你的汽車(chē)能夠閱讀你的日程，知道應該去哪里，包括設計最佳線(xiàn)路。瞻博網(wǎng)絡(luò )正在構建基于意圖的系統，并使之融入我們的Contrail Policy Framework和Security Policy Enforcer之中。
- 決策：目前基于規則的系統只需要簡(jiǎn)單的編程（例如，如果發(fā)生X，那么就做Y），盡管它給人的印象是一切盡在掌握之中，但是，實(shí)際上卻非常不方便。在另一方面，機器學(xué)習具有創(chuàng )造性，你不用知道它到底是如何學(xué)習的。機器學(xué)習將幫助我們從對網(wǎng)絡(luò )靜態(tài)編程，轉向能夠從數據輸入中學(xué)習、做出預測，然后正確采取行動(dòng)的算法。向訓練算法中輸入的數據越多，網(wǎng)絡(luò )就越睿智。
- 本地視角和全局視角：作為軟件定義網(wǎng)絡(luò )（SDN）的一部分，網(wǎng)絡(luò )的管理和控制變得越來(lái)越集中。在本地感知依然重要的同時(shí)，越來(lái)越多的全局感知將擁抱自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network）的到來(lái)，該網(wǎng)絡(luò )將具備下列特性：通過(guò)監督式學(xué)習來(lái)進(jìn)行根本原因分析；利用基于時(shí)間的趨勢分析建立并適應基準；跨地域、層級和對等體進(jìn)行信息關(guān)聯(lián)；基于全局狀態(tài)進(jìn)行本地決策優(yōu)化。
在開(kāi)發(fā)全自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network）方面還存在著(zhù)巨大障礙，但是，我們不應該被困難所嚇倒，困難只會(huì )激發(fā)我們的斗志。通過(guò)我們的OpenLab設施，以及各種Hackathon和Throw Downs活動(dòng)，瞻博網(wǎng)絡(luò )正在幫助業(yè)內人士了解和利用這些工具和技術(shù)。
增強的智能，而非人工智能
在發(fā)展的初級階段時(shí)，我們應該思考技術(shù)進(jìn)步所產(chǎn)生的更大社會(huì )影響，這是十分重要的。目前，與自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network）相關(guān)的社會(huì )和行業(yè)生態(tài)系統問(wèn)題，似乎還不太普遍、嚴重和具有威脅性。但是，問(wèn)題的確存在。
2003年，麻省理工學(xué)院的經(jīng)濟學(xué)家首次從兩個(gè)維度對勞動(dòng)力進(jìn)行了分類(lèi)：常規與非常規；有認知和無(wú)認知。這種劃分對了解未來(lái)的勞動(dòng)力狀況，提供了一種有益的框架。
- 常規/手工崗位：一般存在于建筑、交通、生產(chǎn)和修理行業(yè)
- 常規/有認知的崗位：通常從事結構性工作，但是，也可能包括會(huì )計師和放射學(xué)家等需要高技能的崗位
- 非常規/手工崗位：包括非重復性的熟練工種（如發(fā)型師和護理員等）
- 非常規/有認知的崗位：包括需要分析思維、創(chuàng )造性以及相關(guān)技能的管理和專(zhuān)業(yè)崗位
- 趨勢很明顯：技術(shù)正在對“常規”工作崗位產(chǎn)生巨大的壓力，其中包括“手工”和“有認知”的崗位。我們應該從同樣的角度來(lái)觀(guān)察未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)崗位。對于配置、監控和報告等常規任務(wù)，它們的自動(dòng)化程度將越來(lái)越高，而在可預見(jiàn)的未來(lái)，常規程度較低、認知性更高的任務(wù)，則繼續由人工來(lái)完成。瞻博網(wǎng)絡(luò )認為，它將人們從單調乏味的工作中解放出來(lái)，進(jìn)而關(guān)注更高層面的戰略舉措，如思考和開(kāi)發(fā)新的服務(wù)項目。
網(wǎng)絡(luò )行業(yè)的技能轉型已經(jīng)開(kāi)始了。SDN讓人們可以通過(guò)API對物理基礎架構進(jìn)行編程，它已經(jīng)對以前在工作中不需要編程技能的網(wǎng)絡(luò )工程師和系統管理員敲響了警鐘。由于需要更快地創(chuàng )建和部署服務(wù)，于是出現了DevOps，它涉及到網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)、IT和軟件開(kāi)發(fā)等角色。
具有前瞻性的網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商知道，要充分發(fā)揮虛擬化和軟件定義基礎架構的優(yōu)勢，他們必須對自己的組織和網(wǎng)絡(luò )架構進(jìn)行轉型。行業(yè)的既有參與者不僅要重新設計其運營(yíng)和服 務(wù)交付流程，還要升級其組織和個(gè)人技能。隨著(zhù)時(shí)間的推移，網(wǎng)絡(luò )技能慢慢從相對靜態(tài)的操作轉向編程。最終，在自我驅動(dòng)的世界中，網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家將提供監管和算法調整支持。這樣一來(lái)，網(wǎng)絡(luò )公司中的所有人都將成為行業(yè)內的最佳員工。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題從根本上得到“解決”，有些人將轉到服務(wù)設計崗位中。
一直以來(lái)，技術(shù)創(chuàng )造出來(lái)的就業(yè)崗位要比 其破壞掉的多的多。就在許多人都在談?wù)撊斯ぶ悄艿臅r(shí)候，我們更傾向于認為它是增強的智能。
創(chuàng )新需要資源。如果我們把大部分IT和網(wǎng)絡(luò )資源用來(lái)維持網(wǎng)絡(luò )的日常運行，我們又如何繼續創(chuàng )新？為了在創(chuàng )新方面投入更多，服務(wù)提供商必須用新的工作取代原來(lái)的工作。自動(dòng)化降低了成本，改進(jìn)了服務(wù)；客戶(hù)需求和相關(guān)的創(chuàng )收機會(huì )將會(huì )增加。當網(wǎng)絡(luò )能夠更好地防御威脅時(shí)，當網(wǎng)絡(luò )具有更高的可靠性、永續性、適應性和響應性，而且更容易管理時(shí)，網(wǎng)絡(luò )才會(huì )更多地走進(jìn)每個(gè)人的生活。只有這樣，我們的行業(yè)才會(huì )取得成功。
總結：追求自主運行的網(wǎng)絡(luò )的愿景
隨著(zhù)流量水平的不斷增長(cháng)和新設備的大量增加，網(wǎng)絡(luò )的復雜性也在大幅度提升。不斷增加的運營(yíng)成本和收入增長(cháng)放緩都證明了這一點(diǎn)，傳統服務(wù)提供商的利潤空間正受到擠壓。如何才能抽象、簡(jiǎn)化和消除這種復雜性，是我們行業(yè)繼續前行所面臨的重要挑戰。盡管我們的行業(yè)在自動(dòng)化和虛擬化方面不斷取得進(jìn)步，但瞻博網(wǎng)絡(luò )并不滿(mǎn)足：我們想要進(jìn)行顛覆式創(chuàng )新。自動(dòng)化是第一步，但是我們還需要做得更多。服務(wù)提供商告訴我們，網(wǎng)絡(luò )經(jīng) 濟是不可持續的，但是，我們都知道沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )我們將無(wú)法生存。
在網(wǎng)絡(luò )方面我們需要有吸引力的愿景，一個(gè)真正值得追求的愿景。當前的思想反映了網(wǎng)絡(luò )行業(yè)對大膽的想法充滿(mǎn)疑惑。循序漸進(jìn)固然很好，而要想在未來(lái)獲得更多的回報，則取決于我們?yōu)榱藢?shí)現目標所做的努力。在一個(gè)技術(shù)更加融入我們生活的世界里，我們的生產(chǎn)率會(huì )更高，我們將更加健康，有更多的時(shí)間去做對大眾有益的事情。我們需要構建自主運行的網(wǎng)絡(luò )（Self-Driving Network） 。
