中移智库：网络云原生演进技术白皮书（2023）_30页_3mb

网络云原生演进技术白皮书总结

核心内容

本白皮书由中国移动通信研究院牵头，联合多家企业共同编写，旨在阐述网络云向云原生演进的技术路径、方法和推进思路。文档系统梳理了电信行业从虚拟化、云化到云原生的演进历程，明确了云原生技术在电信网络中的关键作用，并提出了分阶段推进的策略，以实现网络云的全面云原生化。

主要观点

1. 云原生是电信网络演进方向
   云原生技术体系（包括容器、微服务、DevOps、CI/CD等）为电信网络提供了更灵活、高效、可靠、可扩展的解决方案，有助于应对5G时代快速变化的市场需求和业务创新需求。

2. 电信网络云原生演进面临挑战
   云原生在电信行业的落地需要兼顾高稳定性、高安全性、高可靠性等特性，与IT行业相比，存在更高的技术复杂性和运维管理难度。

3. 分阶段推进云原生演进
   中国移动提出“三阶段”演进策略，包括探索阶段、成长阶段和成熟阶段，以实现从试点到全面落地的平滑过渡。

4. 需结合电信行业特性引入云原生
   电信行业需根据业务类型、规模、性能要求等，灵活选择云原生技术的引入方式，避免照搬IT行业的做法。

关键信息

1. 网络云演进阶段

• 虚拟化阶段：实现网元软件与硬件解耦，但软件架构仍较为传统，灵活性和自动化程度不足。
• 云化阶段：实现资源池化、控制面与转发面分离，提升系统性能和部署效率，但资源利用率和平台耦合度仍存在问题。
• 云原生阶段：以容器和微服务为核心，构建高效、灵活、可扩展的电信级云原生架构，实现业务的敏捷部署和资源的高效利用。

2. 网元业务云原生演进

• 微服务设计原则：包括业务与平台分层、单一职责、无状态、高度自治、持续演进。
• 微服务划分：分为接口类、业务类、中间件类，分别对应不同功能模块。
• 无状态化设计：将状态数据与业务逻辑分离，提升系统灵活性和运维效率。
• 服务保护机制：包括限流、熔断、热点防护等，确保微服务间的稳定性。

3. 网络云平台云原生演进

• 基础设施层：以容器为核心，提升资源利用率、弹性伸缩能力、安全性等。
• 平台能力扩展：PaaS层提供服务治理、数据服务、消息服务、安全服务、监控运维等能力，支持微服务架构。
• DPU技术应用：通过DPU实现裸机容器的性能提升和安全性增强，推动云原生基础设施发展。
• 中国移动“XGVela”项目：作为首个电信云原生PaaS平台开源项目，已实现网元配置管理、微服务拓扑管理、可观测性管理等功能。

4. 管理运维云原生演进

• 无损升级与灰度升级：实现业务不中断、快速迭代。
• 自动化流程：通过CI/CT/CD流程和工具链，提升运维效率。
• 运维能力云原生化：包括日志管理、性能监控、故障自愈等，实现运维流程的自动化与智能化。

5. 网络云原生推进思路

• 分阶段推进：从边缘节点、网管资源池等开始试点，逐步向大区级资源池扩展。
• 平台与业务协同演进：平台能力需根据业务需求灵活扩展，支持微服务、容器、自动化等能力。
• PaaS能力构建：包括通用PaaS能力和电信特色PaaS能力，如云原生OAM、统一服务治理框架等。
• 标准化与开源推动：推动云原生相关标准制定，参与开源项目，增强行业协作。

附录案例总结

（一）音视频网元云案例

• 浙江公司：采用“业务逻辑+网络能力”解耦方式，实现音视频业务的云原生改造。
• 云原生改造：通过XGVela平台实现微服务化、无状态化、高效运维，支持10多项业务场景。
• 成效：新业务开发量减少70%，上线时间缩短70%，版本迭代周期缩短67%，故障自愈速度提升4倍。

（二）电信类云原生PaaS平台案例

• XGVela平台：中国移动主导的电信云原生PaaS平台开源项目，提供云原生OAM、服务治理等能力。
• Telco-PaaS能力：包括独立CDB、微服务架构、负载均衡、动态切片等，提升业务部署效率和系统可靠性。

（三）高可靠解决方案

• 华为方案：通过分布式数据架构、多实例备份、服务网格等技术，提升网络的高稳运行能力。
• 高可靠性设计：包括主备NRF机制、分布式数据库、微服务无状态切片、动态流量引流等。

（四）全融合云核心网案例

• 中兴方案：实现2G、3G、4G、5G NSA/SA全融合，支持微服务架构和云原生PaaS平台。
• 优势：支持灵活部署、资源最大化利用、快速响应行业需求、增强系统可靠性。

（五）行业定制化网络案例

• 浪潮方案：通过云原生技术提升5G行业网络的敏捷性与可靠性，支持微服务化重构、动态扩容、安全防护等。
• 云网融合：提供高效的负载均衡和运维管理能力，降低运维复杂度，提升系统稳定性。

（六）电信云原生平台案例

• 新讯方案：推出自研电信云原生PaaS平台，整合资源池、中间件、服务网格等能力。
• 平台特性：支持多语言微服务开发、轻代码环境、丰富的运维能力，实现业务快速上线与高效运维。

展望与呼吁

• 技术攻关：需共同研究容器增强能力、微服务设计、自动弹性扩缩、无损升级等关键技术。
• 标准化建设：推动云原生相关标准制定，形成行业统一规范。
• 开源生态：积极参与CNCF、XGVela、Nephio等开源项目，推动电信云原生体系化发展。
• 产学研合作：呼吁行业共同推进云原生落地，实现“研究一代、试点一代、部署一代”的渐进式演进。

缩略语列表（部分）

参考文献

1. 电信行业云原生白皮书[R], 中国移动研究院, 2020
2. 中国云原生用户调查报告[R], 云原生产业联盟, 2020