智能專線業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳慧光，李歡

（中國(guó)電信股份有限公司研究院，北京 102209）

1 引言

在SDN/NFV技術(shù)時(shí)代，各大運(yùn)營(yíng)商都有各自的技術(shù)演進(jìn)計(jì)劃，其中一個(gè)重要目標(biāo)是通過(guò)新技術(shù)、新網(wǎng)絡(luò)體系實(shí)現(xiàn)新型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的快速自動(dòng)開(kāi)通，在業(yè)務(wù)層面提供客戶自主定義網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的功能，在配置層面實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)配置自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)資源按需指配。在業(yè)界的技術(shù)發(fā)展中，給負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層面自動(dòng)配置功能的子系統(tǒng)命名為“編排器”。從2015年Linux基金會(huì)成立了針對(duì)編排器的開(kāi)源項(xiàng)目Open-O開(kāi)始，后續(xù)吸引了更多的運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備廠商、芯片廠商加入，共同推動(dòng)編排器的演進(jìn)。

新一代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，是面向CTNet2025的全新架構(gòu)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)立足于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況，基于智能網(wǎng)管體系演進(jìn)，整合現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)（operation support system，OSS）和網(wǎng)管系統(tǒng)，面向CTNet2025的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)需求，形成統(tǒng)一的新一代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)針對(duì)SDN/NFV網(wǎng)絡(luò)管理，同時(shí)包含了SDN/NFV體系架構(gòu)中的編排與控制功能，是網(wǎng)絡(luò)軟件化的必要組成部分，其特征如下。

（1）一級(jí)架構(gòu)、能力開(kāi)放

打破現(xiàn)有系統(tǒng)的封閉性與煙囪式，采用一級(jí)架構(gòu)，支持?jǐn)?shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)及面向客戶的能力開(kāi)放。

（2）數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)、分層解耦

實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)與應(yīng)用解耦，數(shù)據(jù)可視，自主建模，自主管理。

（3）靈活編排、自動(dòng)開(kāi)通

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)（原子）能力的靈活編排，支持端到端業(yè)務(wù)自動(dòng)化開(kāi)通和快速上線。

（4）虛實(shí)網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)一管理

實(shí)現(xiàn)對(duì)SDN、NFV網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理。

（5）閉環(huán)自動(dòng)、大數(shù)據(jù)注智

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能保障、網(wǎng)絡(luò)自愈及優(yōu)化調(diào)整，先于用戶發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

（6）核心掌控、研發(fā)運(yùn)營(yíng)一體化

以開(kāi)源開(kāi)放的設(shè)計(jì)理念，充分吸納業(yè)界所長(zhǎng)，增強(qiáng)自主掌控力，開(kāi)發(fā)態(tài)與運(yùn)行態(tài)一體化建設(shè)。

本文基于新一代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)編排需求，提出了一種智能專線業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)架構(gòu)，通過(guò)開(kāi)發(fā)和現(xiàn)網(wǎng)部署應(yīng)用，驗(yàn)證本文提出的方案基本滿足業(yè)務(wù)需求和運(yùn)維管理需求。

2 系統(tǒng)概述

在新一代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)架構(gòu)體系中，業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)作為核心功能組件，決定業(yè)務(wù)能力和業(yè)務(wù)形態(tài)，為業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)單位提供業(yè)務(wù)編排手段，決定業(yè)務(wù)編排操作難易度。對(duì)編排系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，業(yè)務(wù)是一系列相關(guān)事務(wù)，事務(wù)對(duì)應(yīng)串行的配置動(dòng)作，這些動(dòng)作全部有序配置成功即完成一個(gè)業(yè)務(wù)功能，有一個(gè)配置動(dòng)作沒(méi)有成功即視為業(yè)務(wù)配置失敗，其他配置動(dòng)作全部回滾。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，編排器是對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行理解的“大腦”，真正被上層軟件定義的關(guān)鍵在編排這一層。整個(gè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)中，要求編排器和控制器嚴(yán)格按照業(yè)務(wù)模型和功能模型進(jìn)行劃分，控制器不做業(yè)務(wù)層面的組織工作，只向編排器提供單純的、細(xì)顆粒度的網(wǎng)絡(luò)配置能力，有利于編排器根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行靈活的業(yè)務(wù)功能編排，業(yè)務(wù)編排在系統(tǒng)架構(gòu)中的位置如圖1所示。

圖1 業(yè)務(wù)編排在系統(tǒng)中的位置

業(yè)務(wù)編排承擔(dān)著業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)/實(shí)現(xiàn)、上線、開(kāi)通、變更、關(guān)閉、下線整個(gè)生命周期的管理職責(zé)，在業(yè)務(wù)的生命周期中，編排器需要滿足業(yè)務(wù)的靈活設(shè)計(jì)與快速上線要求，為業(yè)務(wù)編排設(shè)計(jì)人員（通常為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員）提供用戶友好的設(shè)計(jì)工具，滿足業(yè)務(wù)定義的直觀、準(zhǔn)確、可測(cè)試等特性；業(yè)務(wù)編排將接收客戶訂購(gòu)的請(qǐng)求，并將其分解為預(yù)定義的工作流程，在流程中通過(guò)調(diào)用已有的原子能力實(shí)現(xiàn)每一個(gè)步驟。例如其中涉及配置相關(guān)的步驟，需要調(diào)用與控制器相對(duì)應(yīng)的原子能力，通過(guò)控制北向接口將配置指令下達(dá)控制器，并由控制器負(fù)責(zé)最終的執(zhí)行。在業(yè)務(wù)開(kāi)通流程中力求無(wú)人工參與，從而大幅縮短開(kāi)通時(shí)限。

本文提出的智能專線業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時(shí)，除了滿足業(yè)務(wù)編排設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)要求外，創(chuàng)新性地提出了如下設(shè)計(jì)方案。

（1）層次化的服務(wù)架構(gòu)

創(chuàng)新性地提出面向?qū)哟位姆?wù)架構(gòu)，將功能型與業(yè)務(wù)型原子能力進(jìn)行分層隔離，易于業(yè)務(wù)的靈活設(shè)計(jì)與加載。

（2）編排引擎優(yōu)化控制

現(xiàn)有的通用流程引擎主要采用BPMN語(yǔ)言描述流程，功能完整但是很復(fù)雜，采用集中的邏輯控制，可擴(kuò)展性差。本文提出的智能專線業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)，針對(duì)通用流程引擎存在的問(wèn)題，進(jìn)行了可擴(kuò)展性、易用性和魯棒性的優(yōu)化。對(duì)編排引擎進(jìn)行抽象和封裝，對(duì)外提供統(tǒng)一接口。內(nèi)部流程引擎可更換，不影響其他組件。優(yōu)化編排引擎建模，使其支持分支合并執(zhí)行，并對(duì)原子能力出入?yún)?shù)進(jìn)行統(tǒng)一的模型定義，簡(jiǎn)化編排設(shè)計(jì)。面向商用要求實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤重試和自動(dòng)回滾功能， 保證工單執(zhí)行失敗后數(shù)據(jù)的一致性和完整性。

（3）模型驅(qū)動(dòng)，支持多廠商、多協(xié)議的靈活適配

在適配層統(tǒng)一了控制器的接口和數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)多廠商控制器的接口適配，同時(shí)支持協(xié)議轉(zhuǎn)換與模型轉(zhuǎn)換中的統(tǒng)一管理、出錯(cuò)處理、回滾操作等。

3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

按照各功能松耦合、靈活部署的特點(diǎn)，編排器系統(tǒng)架構(gòu)分為3層，分別為業(yè)務(wù)入口層、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層和適配層。其中，業(yè)務(wù)入口層實(shí)現(xiàn)的功能包括提供工單型API，負(fù)責(zé)處理北向業(yè)務(wù)系統(tǒng)傳送的工單，匹配相應(yīng)編排模板，控制、監(jiān)控編排工作流執(zhí)行。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層實(shí)現(xiàn)的功能包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，按照原子功能顆粒度，構(gòu)建多個(gè)配置下發(fā)與管理的微服務(wù)，各微服務(wù)彼此獨(dú)立，提供REST接口，供北向?qū)影凑仗囟ù涡蛘{(diào)用；編排引擎功能，負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)按照業(yè)務(wù)需求自動(dòng)化執(zhí)行與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力調(diào)用。適配層實(shí)現(xiàn)的功能包括將網(wǎng)絡(luò)微服務(wù)層的抽象模型，適配到廠商的控制器或網(wǎng)管接口。編排器系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖2所示。

圖2 編排器系統(tǒng)整體架構(gòu)

業(yè)務(wù)編排器設(shè)計(jì)的目標(biāo)應(yīng)包含如下3個(gè)方面。

? 快速上線：支持業(yè)務(wù)/網(wǎng)絡(luò)能力的快速組合、流程及業(yè)務(wù)的快速設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)快速加載與迭代。

? 自動(dòng)開(kāi)通：實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自動(dòng)化的流轉(zhuǎn)、網(wǎng)絡(luò)能力的自動(dòng)跟蹤與配置的自動(dòng)下發(fā)。

? 智能運(yùn)維：支持網(wǎng)絡(luò)從采集、分析、策略、配置下發(fā)的閉環(huán)自動(dòng)化。

3.1 業(yè)務(wù)入口層

編排器北向?qū)邮菢I(yè)務(wù)入口。該層關(guān)注的是編排流程，即基于資源和業(yè)務(wù)配置的依賴關(guān)系，按照一定的時(shí)序和邏輯，將上游系統(tǒng)下發(fā)的業(yè)務(wù)需求（例如工單）對(duì)應(yīng)的配置功能下發(fā)到底層云網(wǎng)系統(tǒng)。北向?qū)邮峭ㄟ^(guò)工單管理+工作流引擎方式實(shí)現(xiàn)，此方式是新一代運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)解決方案。其工作原理是將編排工作分為開(kāi)發(fā)和運(yùn)行兩態(tài)，開(kāi)發(fā)態(tài)通過(guò)可視化手段構(gòu)建編排流程和模板，運(yùn)行態(tài)通過(guò)工單管理，將業(yè)務(wù)映射為開(kāi)發(fā)態(tài)輸出的模板，實(shí)例化該流程模板后，由工作流引擎執(zhí)行流程完成配置。以智能專線政企網(wǎng)關(guān)PON接入云專線場(chǎng)景為例，北向?qū)訉?shí)現(xiàn)的功能是將微服務(wù)層的能力組織起來(lái)形成業(yè)務(wù)，編排器業(yè)務(wù)入口層流程配置如圖3所示。

圖3 編排器業(yè)務(wù)入口層流程配置

3.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層

編排器統(tǒng)一使用下一代運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的微服務(wù)框架構(gòu)建，為了解決單體大應(yīng)用迭代開(kāi)發(fā)與升級(jí)部署遇到的困難，需要對(duì)應(yīng)用進(jìn)行解耦和切分，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)將單體大應(yīng)用劃分為多個(gè)微服務(wù)，有效提升軟件迭代研發(fā)的敏捷性，微服務(wù)的劃分原則可總結(jié)如下。

? 功能職責(zé)單一，一個(gè)微服務(wù)應(yīng)該只負(fù)責(zé)一件事情。

? 功能內(nèi)聚，如果多個(gè)功能都是面向同一種數(shù)據(jù)的操作，這些相關(guān)功能可以劃分在一個(gè)微服務(wù)中實(shí)現(xiàn)。

? 松耦合，功能分布在不同的微服務(wù)中，微服務(wù)之間原則上只能通過(guò)接口進(jìn)行交互，不能有數(shù)據(jù)層共享。

? 獨(dú)立打包，快速部署，每一個(gè)微服務(wù)都可以單獨(dú)進(jìn)行構(gòu)建、發(fā)布、部署。

根據(jù)上述劃分原則，微服務(wù)層提供多個(gè)功能獨(dú)立、相互隔離的原子服務(wù)服務(wù)庫(kù)，服務(wù)庫(kù)成為業(yè)務(wù)入口層可視化編排的基礎(chǔ)。即編排引擎從服務(wù)庫(kù)讀取可用的服務(wù)并將其串聯(lián)，形成一個(gè)業(yè)務(wù)操作。智能專線編排器微服務(wù)層的原子能力服務(wù)庫(kù)如圖4所示。

圖4 編排器微服務(wù)層的原子能力服務(wù)庫(kù)

該層具有如下4個(gè)特征：

? 微服務(wù)架構(gòu)，每個(gè)原子能力為一個(gè)微服務(wù)，由統(tǒng)一的微服務(wù)框架管理；

? 抽象建模，對(duì)每個(gè)原子化的功能，使用建模語(yǔ)言（YANG/Swagger）進(jìn)行抽象建模，這種抽象面向通用業(yè)務(wù)能力，與具體廠商、設(shè)備無(wú)關(guān)；

? 接口REST化，微服務(wù)提供RESTful接口，供北向?qū)诱{(diào)用，接口參數(shù)采用上述抽象建模；

? 按需擴(kuò)展，每個(gè)微服務(wù)可以部署為單獨(dú)的集群，并可根據(jù)業(yè)務(wù)流量動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。

3.3 適配層

適配層負(fù)責(zé)將微服務(wù)層所有功能模塊產(chǎn)生的抽象配置模型，轉(zhuǎn)換為具體廠商的接口模型，實(shí)現(xiàn)配置的落地下發(fā)。適配層實(shí)現(xiàn)的功能如下。

? 支持對(duì)從上述功能模塊接收配置請(qǐng)求，識(shí)別配置內(nèi)容和設(shè)備型號(hào)，根據(jù)設(shè)備屬性，將配置分發(fā)到相應(yīng)的控制器或設(shè)備。

? 能夠?qū)⒊橄竽Ｐ停成錇榫唧w廠商的接口，廠商間模塊完全隔離，可平滑擴(kuò)展。

? 南向適配支持RESTful、RESTconf、NETconf和CLI，傳輸協(xié)議支持Telnet、SSH、HTTP以及 HTTPS。

? 具備模型驅(qū)動(dòng)功能，能夠?qū)S商提供的YANG、Swagger 建模文件導(dǎo)入，生成相關(guān)接口功能。

微服務(wù)層在需要給設(shè)備下發(fā)配置時(shí)，使用抽象模型。這個(gè)抽象模型在各個(gè)廠商的驅(qū)動(dòng)模塊中，被適配為廠商需要的接口和模型。當(dāng)微服務(wù)層調(diào)用驅(qū)動(dòng)層的某個(gè)接口時(shí)，無(wú)論在請(qǐng)求體中攜帶特定的模型對(duì)象，抑或是在URL中包含query參數(shù)，總是包含dev_id。驅(qū)動(dòng)層根據(jù)dev_id，找出目標(biāo)設(shè)備的相關(guān)屬性（主要是 dev_vendor和dev_model），借此找到對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)模塊，并調(diào)用對(duì)應(yīng)接口。同時(shí)，部分廠商設(shè)備針對(duì)不同的設(shè)備（如交換機(jī)、路由器）也有不同的配置方法。針對(duì)設(shè)備的適配，在廠商驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。

3.4 編排器接口設(shè)計(jì)

北向接口統(tǒng)一按照異步工單模式設(shè)計(jì)，上游系統(tǒng)與編排器的調(diào)用關(guān)系見(jiàn)表1。

表1 上游系統(tǒng)和編排器的調(diào)用關(guān)系

編排器采用微服務(wù)架構(gòu)，微服務(wù)之間的內(nèi)部調(diào)用接口為面向資源的REST風(fēng)格接口。接口調(diào)用路徑設(shè)計(jì)規(guī)則為：/服務(wù)名/版本/一級(jí)資源/二級(jí)資源等。接口方法和參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 編排器接口調(diào)用方法和參數(shù)說(shuō)明

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

編排器系統(tǒng)采用Python3語(yǔ)言、Tornado 異步框架和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)框架實(shí)現(xiàn)。微服務(wù)框架采用SpringCloud，內(nèi)部模型統(tǒng)一采用Swagger建模。通過(guò)Supervisor和Keepalived工具實(shí)現(xiàn)進(jìn)程監(jiān)控和熱備份管理。采用Ansible自動(dòng)化部署工具進(jìn)行部署。編排器軟件實(shí)現(xiàn)圖5所示。

圖5 編排器系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)

4.1 編排器工作流程

編排器工作流程包括業(yè)務(wù)準(zhǔn)備流程和業(yè)務(wù)下發(fā)流程兩部分。編排器業(yè)務(wù)準(zhǔn)備流程主要確保業(yè)務(wù)需要的資源，具體分為兩個(gè)方面，一是軟資源的預(yù)配置，主要包括IP地址池資源、虛擬局域網(wǎng)（virtual local area network，VLAN）資源、VNI分配規(guī)則、設(shè)備能力模板等資源的預(yù)配置，通常 通過(guò)管理員視圖或數(shù)據(jù)庫(kù)表錄入完成。二是硬件資源準(zhǔn)備，通常是設(shè)備（包括VNF）的納管和信息同步。典型的交互流程如圖6所示。

圖6 編排器業(yè)務(wù)準(zhǔn)備流程交互

流程說(shuō)明如下。

（1）若業(yè)務(wù)涉及VNF網(wǎng)元，編排器北向?qū)影l(fā)起VNF請(qǐng)求。在準(zhǔn)備流程啟動(dòng)VNF是為了提前準(zhǔn)備VNF資源，后續(xù)業(yè)務(wù)開(kāi)通時(shí)無(wú)須再等待VNF實(shí)例化，減少業(yè)務(wù)等待時(shí)間。若不涉及VNF業(yè)務(wù)，則直接跳至（6）。

（2）微服務(wù)層進(jìn)行資源核查，包括VNFM是否就位，計(jì)算節(jié)點(diǎn)是否就位。

（3）微服務(wù)層調(diào)用驅(qū)動(dòng)層，進(jìn)行VNF拉起請(qǐng)求。

（4）驅(qū)動(dòng)層根據(jù)VNF請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的廠商/控制器進(jìn)行分發(fā)，調(diào)用相應(yīng)的具體驅(qū)動(dòng)模塊請(qǐng)求VNFM做VNF實(shí)例化。

（5）微服務(wù)層啟動(dòng)輪詢?nèi)蝿?wù)，對(duì)VNF的狀態(tài)進(jìn)行輪詢，輪詢請(qǐng)求亦通過(guò)驅(qū)動(dòng)層分發(fā)，調(diào)用廠商VNFM完成，微服務(wù)輪詢到確定結(jié)果（active或error）后，保存狀態(tài)，停止輪詢。

（6）VNF就位或仍有物理設(shè)備需要納管，北向發(fā)起設(shè)備控制器納管請(qǐng)求。

（7）微服務(wù)層保存設(shè)備信息，將設(shè)備狀態(tài)置為pending，而后向驅(qū)動(dòng)層發(fā)起納管請(qǐng)求。

（8）驅(qū)動(dòng)層根據(jù)設(shè)備廠商/型號(hào)以及控制器ID, 將請(qǐng)求分發(fā)至具體驅(qū)動(dòng)模塊，調(diào)用廠商控制器進(jìn)行設(shè)備（VNF或?qū)嶓w設(shè)備）納管。

（9）微服務(wù)層啟動(dòng)輪詢?nèi)蝿?wù)，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行輪詢。輪詢請(qǐng)求亦通過(guò)驅(qū)動(dòng)層分發(fā)，調(diào)用廠商控制器完成，微服務(wù)輪詢到確定結(jié)果（active或error）后，保存狀態(tài)。

（10）若設(shè)備狀態(tài)為active，微服務(wù)向驅(qū)動(dòng)層發(fā)起獲取設(shè)備接口請(qǐng)求，同樣經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)分發(fā)后，從控制器側(cè)讀出設(shè)備可用接口（主要是物理接口），作為后續(xù)業(yè)務(wù)下發(fā)基礎(chǔ)。

編排器業(yè)務(wù)下發(fā)流程由到達(dá)北向的工單觸發(fā)。每個(gè)工單根據(jù)其字段取值，可以對(duì)應(yīng)一個(gè)執(zhí)行流程。即北向?qū)影凑找欢〞r(shí)序，發(fā)起配置請(qǐng)求，所有配置均使用抽象微服務(wù)實(shí)現(xiàn)。典型流程如圖7所示。

圖7 編排器業(yè)務(wù)下發(fā)流程交互

流程說(shuō)明如下。

（1）工單到達(dá)北向?qū)?。北向?qū)邮紫葘?duì)工單的基本參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)（例如數(shù)據(jù)有效性、必選字段是否攜帶、是否與已有業(yè)務(wù)有沖突等）。若基本校驗(yàn)通過(guò)，則向上游系統(tǒng)返回臨時(shí)應(yīng)答（accepted）。

（2）北向?qū)訂?dòng)后臺(tái)任務(wù)，開(kāi)始按照工單的要求，執(zhí)行編排。

（3）北向?qū)诱?qǐng)求下發(fā)第一個(gè)配置 （可能是圖4中微服務(wù)涉及的任何配置）。

（4）微服務(wù)層進(jìn)行資源校驗(yàn)（例如涉及的設(shè)備是否可用，剩余轉(zhuǎn)發(fā)能力是否足夠等），若缺少相應(yīng)資源，可以在準(zhǔn)備流程進(jìn)行。

（5）微服務(wù)保存配置，向驅(qū)動(dòng)層發(fā)出配置請(qǐng)求。

（6）驅(qū)動(dòng)層根據(jù)設(shè)備設(shè)備廠商/型號(hào)以及控制器ID，將請(qǐng)求分發(fā)至具體驅(qū)動(dòng)模塊，調(diào)用廠商控制器進(jìn)行配置下發(fā)。

（7）微服務(wù)層收到驅(qū)動(dòng)層返回的配置結(jié)果，更新配置數(shù)據(jù)狀態(tài)。

（8）北向持續(xù)下發(fā)配置請(qǐng)求，按步驟（2）～步驟（7）的過(guò)程重復(fù)執(zhí)行，直到所有流程環(huán)節(jié)執(zhí)行完畢（執(zhí)行完畢，可包括正確執(zhí)行完畢或中途出錯(cuò)回滾完畢）。

（9）北向?qū)酉蛏嫌蜗到y(tǒng)回單，報(bào)告訂單執(zhí)行最終狀態(tài)。

4.2 編排器部署應(yīng)用

智能專線產(chǎn)品是基于某運(yùn)營(yíng)商的隨選網(wǎng)絡(luò)，面向中小企業(yè)客戶提供的集上網(wǎng)、上云、智能服務(wù)于一體的云網(wǎng)融合型產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)編排系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能專線業(yè)務(wù)快速開(kāi)通、業(yè)務(wù)快速上線的核心模塊，負(fù)責(zé)overlay網(wǎng)絡(luò)端到端的業(yè)務(wù)自動(dòng)化配置與開(kāi)通，產(chǎn)品整體系統(tǒng)組成如 圖8所示。

圖8 智能專線產(chǎn)品整體系統(tǒng)組成

智能專線應(yīng)用部署和實(shí)施包含集團(tuán)8個(gè)系統(tǒng)和全國(guó)31省區(qū)市多個(gè)系統(tǒng)的部署、接口注冊(cè)、單接口聯(lián)調(diào)、端到端業(yè)務(wù)自動(dòng)化配置與驗(yàn)證。智能專線業(yè)務(wù)驗(yàn)證目標(biāo)是通過(guò)集團(tuán)客戶關(guān)系管理（customer relationship management，CRM）系統(tǒng)下單完成智能專線測(cè)試環(huán)境的開(kāi)通、變更、拆機(jī)業(yè)務(wù)的自動(dòng)化配置。以開(kāi)通為例，步驟如下。

（1）集團(tuán)CRM發(fā)單。

（2）服務(wù)開(kāi)通系統(tǒng)接收CRM單子，拆單分別進(jìn)行underlay工單下發(fā)、云調(diào)工單下發(fā)、虛擬交換網(wǎng)關(guān)（virtual switch gateway，VSGW）間虛擬擴(kuò)展局域網(wǎng)（virtual extensible local area network，VxLAN）配置下發(fā)、網(wǎng)關(guān)外線施工工單下發(fā)、A8C（政企網(wǎng)關(guān)）配置下發(fā)。

（3）省服務(wù)開(kāi)通系統(tǒng)接收underlay工單。

（4）云調(diào)接收工單下發(fā)并進(jìn)行正?；貑?。

（5）編排器接收VSGW間VxLAN配置下發(fā)工單并進(jìn)行正?；貑?。

（6）集團(tuán)服務(wù)開(kāi)通系統(tǒng)下發(fā)外線施工單，ITMS+（增強(qiáng)型終端綜合管理系統(tǒng)）通過(guò)省服務(wù)開(kāi)通系統(tǒng)（省EOP）新裝上報(bào)事件通知集團(tuán)服開(kāi)觸發(fā)A8C配置下發(fā)。

（7）編排器接收A8C配置下發(fā)工單。

（8）集團(tuán)服務(wù)開(kāi)通系統(tǒng)向ITMS+獲取網(wǎng)關(guān)IP地址并發(fā)起ping測(cè)試。

（9）集團(tuán)服務(wù)開(kāi)通系統(tǒng)向各系統(tǒng)發(fā)起報(bào)竣，政企CRM向網(wǎng)分交維客戶訂單信息，集團(tuán)服務(wù)開(kāi)通向網(wǎng)分交維電路開(kāi)通資源信息。

（10）省服務(wù)維護(hù)界面通過(guò)網(wǎng)分接口查詢展示相關(guān)信息。

4.3 業(yè)務(wù)上線測(cè)試結(jié)果及商用情況

為了驗(yàn)證本文提出的智能專線業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)是否符合業(yè)務(wù)需求及系統(tǒng)靈活部署、業(yè)務(wù)快速上線標(biāo)準(zhǔn)，在配置成功的訂單中，隨機(jī)選取100個(gè)裝機(jī)訂單和100個(gè)拆機(jī)訂單，記錄裝機(jī)和拆機(jī)業(yè)務(wù)執(zhí)行完成的時(shí)間，裝機(jī)訂單執(zhí)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)和拆機(jī)訂單執(zhí)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)分別見(jiàn)表3和表4。

從表3可以看出，一半左右的訂單在3天內(nèi)完成，全部訂單在7天內(nèi)完成。裝機(jī)耗時(shí)主要在省內(nèi)外線施工階段，因?yàn)槭?nèi)需要上門(mén)給客戶安裝設(shè)備，對(duì)于客戶地址不支持專線配置的區(qū)域，還要進(jìn)行其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，耗時(shí)無(wú)法避免。而3～7天的耗時(shí)，對(duì)于開(kāi)通專線的企業(yè)來(lái)說(shuō)，是可以滿足客戶需求的。從表4可以看出，拆機(jī)訂單一半以上可以在1天內(nèi)完成專線拆機(jī)操作，大部分訂單可以在2天內(nèi)完成拆機(jī)操作。從表3和表4可以看出，本文設(shè)計(jì)的智能專線業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)，可以滿足業(yè)務(wù)快速上線的要求。

表3 裝機(jī)訂單執(zhí)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)

表4 拆機(jī)訂單執(zhí)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)

智能專線業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)自2020年年初上線以來(lái)，一直穩(wěn)定運(yùn)行，截至2020年年底，累計(jì)完成2 699條專線的配置，訂單執(zhí)行情況如圖9所示。其中，成功的訂單數(shù)為2 032條，占專線總數(shù)的75.3%，在途訂單數(shù)為536條，占專線總數(shù)的19.9%，異常訂單數(shù)為131條，占專線總數(shù)的4.8%。所以，本文設(shè)計(jì)的智能專線業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)與周圍系統(tǒng)配合穩(wěn)定，足以支撐31省區(qū)市的專線業(yè)務(wù)配置。

圖9 智能專線2020年訂單配置情況統(tǒng)計(jì)

5 結(jié)束語(yǔ)

本文提出的業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)在架構(gòu)設(shè)計(jì)上參考了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)最新進(jìn)展及業(yè)界網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的實(shí)踐，在框架搭建上參考了當(dāng)前流行且比較穩(wěn)定的開(kāi)源框架，在研發(fā)實(shí)現(xiàn)、部署等組件選型上調(diào)研了多種開(kāi)源組件，結(jié)合編排系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，選定了適合業(yè)務(wù)編排的組件。通過(guò)面向工作流的編排引擎，將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層提供松耦合的各能力進(jìn)行編排組合，形成業(yè)務(wù)能力。通過(guò)模板化的業(yè)務(wù)流程和統(tǒng)一的業(yè)務(wù)建模語(yǔ)言，規(guī)范研發(fā)實(shí)現(xiàn)，提高系統(tǒng)的可維護(hù)和可擴(kuò)展能力。通過(guò)構(gòu)建開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)的雙態(tài)系統(tǒng)，業(yè)務(wù)需求迅速轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)能力，滿足不斷擴(kuò)充業(yè)務(wù)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)自身的迭代演進(jìn)的需求。未來(lái)該系統(tǒng)將面向下一代網(wǎng)絡(luò)智能化融合發(fā)展的目標(biāo)，在業(yè)務(wù)產(chǎn)品承載運(yùn)行中根據(jù)需求持續(xù)優(yōu)化，支持智能專線業(yè)務(wù)形態(tài)分步分階段的演進(jìn)，并通過(guò)設(shè)計(jì)、現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證和持續(xù)演進(jìn)優(yōu)化相結(jié)合的方式，為新一代運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供實(shí)踐性的參考。