中国移动-电信行业云原生白皮书-2020.11-21页_1mb

电信行业云原生白皮书总结

核心内容概述

本白皮书由中国移动通信有限公司研究院、中国电信股份有限公司研究院、中国联合网络通信有限公司研究院牵头编写，联合多家国内外企业共同探讨电信行业云原生理念、现状、需求及演进路线。白皮书指出，随着5G、边缘计算、人工智能等技术的发展，云原生已成为推动电信行业数字化转型的关键技术手段，其核心在于灵活性、敏捷性和高效性，旨在提升网络服务能力、降低运营成本、加速业务创新。

主要观点

1. 云原生理念与技术

• 云原生是指从设计之初就考虑云环境的特性，采用容器、微服务、DevOps等技术，实现高弹性、高可用、高敏捷的网络架构。
• 云原生不仅是技术的集合，更是一种开发与运维的思维方式，强调持续交付、自动化运维、服务化架构。
• CNCF定义云原生为容器、微服务、服务网格、不可变基础设施与声明式API的集合，推动云原生技术在电信行业的应用。

2. 电信行业云原生现状

• 国内三大运营商（中国移动、中国电信、中国联通）均在推进云原生技术的实践。
• 中国移动已启动XGVela开源项目，推动电信云原生PaaS平台建设。
• 中国电信部署了基于云原生的轻量级5GC，并实现PCRF系统的云原生化。
• 中国联通在5G+智慧矿山场景中试点云原生轻量化5GC方案，满足工业场景下的高实时性与安全性需求。
• 主流设备商如华为、中兴、爱立信、诺基亚等均在推进**云原生网络功能（CNF）**的实现与部署。

3. 云原生需求分析

• 业务灵活性需求：5G时代，垂直行业对网络的定制化、轻量化、快速迭代提出更高要求。
• 平台架构需求：传统虚拟化架构存在资源利用率低、部署复杂等问题，需转向容器化、微服务化的架构。
• 敏捷开发与运维需求：需推动DevOps流程，实现从开发到运维的全自动化，提升交付效率与系统稳定性。

关键信息

1. 云原生演进阶段

电信网络云原生演进可分为三个阶段：

• 虚拟化阶段：实现网元与硬件解耦，以虚拟化软件形式部署。
• 云化阶段：基于统一编排器，实现资源池化、自动化部署、动态编排。
• 云原生阶段：引入容器、微服务、DevOps等技术，实现服务化、自动化、智能化的网络架构。

2. 云原生演进目标

• 推动业务组件化、可灵活重组，提升网络灵活性。
• 构建智能化网络云平台，实现资源高效利用和业务快速创新。
• 实现开发、交付、运维一体化，提升网络运营效率。
• 打造开放、健康的云原生生态系统，促进行业创新。

3. 应用场景

• 核心网：通过5G切片技术实现逻辑隔离、功能按需组合，满足定制化业务需求。
• 边缘计算：实现低时延、高可用、快速迭代的边缘云服务，提升本地化处理能力。
• 运营运维支撑系统：支持大数据分析、切片化运维、差异化计费、弹性伸缩等能力，提升整体运维效率。

挑战与呼吁

1. 技术与非技术挑战

• 如何打通设备商与运营商的开发与运维流程。
• 如何以微服务形态替代传统完整网元进行交付与运维。
• 如何实现基于微服务的灵活编排与自动化运维。

2. 行业倡议

• 推进云原生标准化：联合推动云原生技术在电信行业的架构、接口、流程等领域的标准化。
• 推动开源实现：鼓励参与开源项目，如CNCF的TUG，实现云原生技术的开放与共享。
• 探索组织架构转型：推动DevOps流程，实现组织与协作模式的变革，以适应云原生带来的敏捷性。
• 凝聚产业力量：呼吁运营商与合作伙伴共同构建开放健康的云原生生态，推动产品创新与业务拓展。

附录案例

1. 中国移动 - XGVela 项目

• 目标：构建云原生PaaS平台，支持容器、微服务、DevOps等技术。
• 架构：融合通用PaaS（General-PaaS）与电信特色PaaS（Telco-PaaS），提升业务敏捷性与灵活性。
• 进展：项目由13家单位联合推进，涵盖运营商、设备商与云服务商。

2. 中国电信 - 云原生PCRF与5GC

• PCRF系统：实现物联网策略控制，支持自动化运维与快速部署。
• 轻量级5GC：部署于天翼云，支持一键部署、小时级开通，面向垂直行业提供定制化服务。

3. 中国联通 - 5G+智慧矿山

• 场景需求：满足井上和井下监控与控制的高实时性与安全性要求。
• 技术实现：采用轻量化5GC，支持容器化部署、本地分流、边缘计算等能力。

4. 浪潮 - 5G+工业互联网专网

• 解决痛点：工业设备互联存在“语言障碍”，且有线与WIFI接入存在成本、覆盖、安全等问题。
• 技术方案：基于云原生架构，构建云、边、端融合的智能网络平台，支持原子能力提取、自动化交付、轻量化容器等。

5. 华为 - 云原生5GC核心网

• 技术架构：采用微服务解耦+容器部署，实现三层架构、无状态设计。
• 支持能力：包括AMF、SMF、UPF等核心网元，支持快速弹性伸缩与版本发布。
• 部署情况：已在浙江移动、广东联通、西班牙TLF等多地实现商用或试商用。

总结

电信行业云原生是推动5G时代网络智能化、灵活化、高效化的重要手段。通过引入容器、微服务、DevOps等技术，电信网络能够实现快速部署、敏捷运维、灵活扩展。当前，三大运营商及主流设备商已在多个场景中开展试点，推动云原生技术在核心网、边缘计算、运营支撑系统等领域的应用。未来，电信行业需在标准化、开源、组织架构、生态构建等方面持续探索，以实现云原生技术的全面落地与生态繁荣。