創(chuàng)新三層AI架構，打造智能IP網(wǎng)絡

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華為數(shù)據(jù)通信產品線總裁 胡克文

IP網(wǎng)絡歷經(jīng)30多年的發(fā)展，為智能社會打下了堅實的網(wǎng)絡聯(lián)接基礎。據(jù)《華為全球產業(yè)展望GIV@2025：智能世界，觸手可及》預計，到2025年，全球聯(lián)接數(shù)將達千億，互聯(lián)網(wǎng)將覆蓋62億人口。同時企業(yè)數(shù)字化進程不斷加速，2025年100%企業(yè)將會采用云服務，基于云技術的應用將在企業(yè)中達到85%的使用率。隨著企業(yè)云化與數(shù)字化轉型的深入，IP網(wǎng)絡需要承載越來越多、越來越關鍵的業(yè)務，這些海量的關鍵業(yè)務也對網(wǎng)絡承載提出了更高的要求。

以企業(yè)園區(qū)Wi-Fi網(wǎng)絡為例，在辦公樓宇、大型場館、大型商場等區(qū)域，人流密度變化頻繁，用戶上網(wǎng)使用的業(yè)務也多種多樣(包括電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽、視頻會議、電子交易等)，如何確保不同用戶的業(yè)務體驗?傳統(tǒng)方式是通過運維人員手動調整，但難以應對人流的快速變化，用戶體驗無法得到有效保障。Wi-Fi網(wǎng)絡能否主動感知人流與業(yè)務的變化，自動進行網(wǎng)絡調整，滿足不同業(yè)務的訴求?

將AI技術引入園區(qū)網(wǎng)絡，智能識別Wi-Fi網(wǎng)絡用戶的終端接入數(shù)量、接入位置、帶寬需求、業(yè)務體驗需求的變化，并預判趨勢，據(jù)此對Wi-Fi網(wǎng)絡進行動態(tài)調整，優(yōu)化整網(wǎng)性能，是一個可行的思路。華為已經(jīng)和部分客戶開展了智能IP網(wǎng)絡聯(lián)合創(chuàng)新，取得了一定的成果。根據(jù)第三方測試機構Tolly測評結果顯示，該方案可以通過Wi-Fi優(yōu)化，將無線空口的吞吐量提升58%，Wi-Fi信道干擾率比業(yè)界下降49%。此外，還可以將AI技術用于園區(qū)網(wǎng)絡的智能運維，大約85%的故障可以在10分鐘內處理完成。

華為認為，智能IP網(wǎng)絡具備以下幾個特征：

智能聯(lián)接，是智能IP網(wǎng)絡架構的基礎。當前IP網(wǎng)絡有很多不確定性：業(yè)務和網(wǎng)絡之間并沒有充分的協(xié)商過程，業(yè)務層對于網(wǎng)絡層服務的期望(也叫業(yè)務意圖)并不明確，這是來自需求側的不確定性。此外，IP網(wǎng)絡是統(tǒng)計復用的，網(wǎng)絡資源占用情況隨著業(yè)務、流量的變化時刻在變化，這是來自供給側的不確定性。為了消除不確定性，首先需要準確感知業(yè)務意圖，比如業(yè)務層通知網(wǎng)絡層業(yè)務訴求，或者網(wǎng)絡層根據(jù)業(yè)務流量行為特征(業(yè)務模型)進行分析，從而主動識別出終端、用戶、業(yè)務類型，進而推斷出其對聯(lián)接服務的期望，以消除需求側的不確定性。同時，網(wǎng)絡管析控平臺通過神經(jīng)網(wǎng)絡等AI算法建立網(wǎng)絡模型，并實時感知和分析網(wǎng)絡狀態(tài)，了解網(wǎng)絡資源占用情況，以消除供給側的不確定性。智能聯(lián)接還包括將業(yè)務意圖與網(wǎng)絡資源進行匹配，以最小代價持續(xù)提供“滿足業(yè)務期望”的聯(lián)接服務，實現(xiàn)“應用驅動體驗”的目標。

智能運維，是提升用戶體驗的關鍵。當前，投訴驅動的維護方式，給網(wǎng)絡運維帶來了極大挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡運維部門往往是最后一個知道網(wǎng)絡出了問題的部門，用戶體驗無法保障。為了提升用戶體驗，預測性運維是我們的目標。為此，我們首先需要能夠實時感知網(wǎng)絡狀態(tài)，了解網(wǎng)絡是否有問題發(fā)生或有潛在風險，繼而，通過故障模型匹配，精確找到問題根因并自動修復，在用戶體驗受損前解決問題，保障業(yè)務不受影響。

智能學習，是智能聯(lián)接和智能運維的保障。業(yè)務模型、網(wǎng)絡模型和故障模型的建立，都依賴于智能學習的大數(shù)據(jù)訓練和分析能力，需要通過智能訓練，建立起合適的模型。同時，AI學習的持續(xù)演進能力，可以讓整個系統(tǒng)變得越來越聰明，適應業(yè)務和網(wǎng)絡的快速變化，提供更加優(yōu)質的服務和體驗。

在2019年華為全聯(lián)接大會期間，圍繞著智能聯(lián)接，智能運維和智能學習這三大關鍵特征，華為發(fā)布了智能IP網(wǎng)絡的三層AI架構，在數(shù)據(jù)通信領域加速實現(xiàn)自動駕駛網(wǎng)絡ADN (Autonomous Driving Network)：

設備AI：華為數(shù)據(jù)通信主力產品“四大引擎”(路由器產品族NetEngine、交換機產品族CloudEngine、WLAN產品族AirEngine、安全網(wǎng)關產品族HiSecEngine)全面提供AI Turbo能力。設備通過邊緣推理和實時決策，基于業(yè)務意圖，調整轉發(fā)策略，實時保障最佳業(yè)務體驗。

網(wǎng)絡AI：華為iMaster NCE，對接業(yè)務層的意圖，實現(xiàn)網(wǎng)絡配置自動生成和部署，并確保網(wǎng)絡持續(xù)滿足業(yè)務意圖;它可以實時感知物理網(wǎng)絡的健康情況，發(fā)現(xiàn)異常并及時預警，提供異常處理建議;可以基于經(jīng)驗庫進行網(wǎng)絡異常的快速排障或優(yōu)化;還可以實現(xiàn)業(yè)務的SLA實時可視，并基于AI技術使能預測性維護。同時這個系統(tǒng)也具備開放能力，將網(wǎng)絡AI能力視圖按需展示，使能合作伙伴面向各行各業(yè)進行定制化開發(fā)。

云端AI：華為iMaster NAIE，主要基于云平臺提供數(shù)據(jù)湖服務、模型與訓練服務、生態(tài)開放及開發(fā)者服務。可以幫助企業(yè)培養(yǎng)AI算法專家/開發(fā)者，構筑AI算法能力;提供訓練服務，幫助開發(fā)者降低算力資源獲取成本;數(shù)據(jù)脫敏后進行資源數(shù)據(jù)共享，助力開發(fā)者進行模型訓練;提供聯(lián)邦學習和遷移學習能力，解決模型泛化問題，實現(xiàn)模型共享。

智能IP網(wǎng)絡不僅在園區(qū)網(wǎng)絡大顯身手，也在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡、廣域網(wǎng)、防火墻等領域有新的突破。

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡+AI：AI時代的到來，給數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡提出了更高的要求。相關測試表明，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中0.1%的丟包率會導致AI訓練算力下降50%。如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡0丟包，充分釋放AI算力?華為推出的業(yè)界首個智能無損DCN解決方案，采用AI技術進行預測性流量調度，能夠真正實現(xiàn)網(wǎng)絡0丟包，數(shù)據(jù)計算與存儲效率提升約30%。此外，將AI技術用于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的智能運維，華為與客戶在聯(lián)合創(chuàng)新中取得了重大進展：針對75類常見故障，做到1分鐘感知故障，3分鐘定位故障，5分鐘修復故障?；谝陨涎邪l(fā)和聯(lián)合創(chuàng)新成果，AI加持的華為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡解決方案可以初步實現(xiàn)“智能理解業(yè)務意圖、智能選取最佳網(wǎng)絡路徑、智能評估變更風險、智能檢測故障和快速定位根因”，率先在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡領域實現(xiàn)L3級自動駕駛網(wǎng)絡。

廣域網(wǎng)+AI：在“5G+云+AI”使能千行百業(yè)的新時代，5G提供了前所未有的無線接入能力，而云和AI提供了幾乎無窮可擴展的智能計算能力(針對單個租戶而言)。值得提醒的是，“5G+云+AI”中間的兩個加號“+”不可忽視。如果說AI加持的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡就是“云+AI”中間的那個加號，那么AI加持的廣域網(wǎng)就是“5G+云”中間的那個加號。如何借助AI技術讓廣域網(wǎng)加速實現(xiàn)自動駕駛網(wǎng)絡，充分發(fā)揮5G、云、AI的潛能，為百萬企業(yè)上云、5G使能千行百業(yè)提供最佳網(wǎng)絡聯(lián)接?

與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的情況類似，在實現(xiàn)自動駕駛網(wǎng)絡的過程中，將AI技術用于廣域網(wǎng)絡，也能夠根據(jù)業(yè)務的時延等SLA要求，智能匹配網(wǎng)絡資源，智能選取最佳網(wǎng)絡路徑。但是，與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡不同的是，在百萬企業(yè)上云、5G使能千行百業(yè)之際，廣域網(wǎng)首先要解決一個基本問題：如何在廣域網(wǎng)上實現(xiàn)業(yè)務快速部署，并滿足各行業(yè)不同的SLA訴求(如5G遠程醫(yī)療的端到端時延必須小于15毫秒)，實現(xiàn)最佳網(wǎng)絡聯(lián)接?通俗地說，如何讓物理轉發(fā)面的“身體”能夠跟上AI加持的“管控析大腦”的節(jié)奏?這是廣域網(wǎng)面臨的新挑戰(zhàn)。

首先，面對百萬企業(yè)上云場景，由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡需要人工逐段打通，部署效率已經(jīng)成為瓶頸。最新一代的路由協(xié)議SRv6(IPv6段路由)采用了“源路由”機制，將廣域網(wǎng)的部署從“端到端多設備逐一配置”簡化為“源點側單設備配置”，因而大幅降低廣域網(wǎng)的部署復雜度，使轉發(fā)面也能如影隨形般跟上 “管控析大腦”的節(jié)奏。如此，“大腦”與“身體”雙劍合璧，實現(xiàn)廣域網(wǎng)中自動化快速部署。

其次，針對5G垂直行業(yè)場景不同的SLA尤其是時延訴求，廣域網(wǎng)絡也可以借助SRv6協(xié)議，根據(jù)管控析系統(tǒng)計算出的最優(yōu)路徑，通過對網(wǎng)絡轉發(fā)路徑的編程，實現(xiàn)確定節(jié)點、確定路徑、確定時延的路徑快速配置，滿足業(yè)務層的要求。

由此可見，最新一代的路由協(xié)議SRv6，是AI加持的新一代廣域網(wǎng)必備的轉發(fā)面能力，使能廣域網(wǎng) “智能推薦最佳路徑、快速部署最佳聯(lián)接、實時調優(yōu)業(yè)務SLA”，與5G和云技術一起，助力百萬企業(yè)上云、使能千行百業(yè)。

網(wǎng)絡安全網(wǎng)關+AI：在網(wǎng)絡安全領域，惡意軟件變種眾多，隱蔽度高，目前防火墻通過“特征匹配”去分析和檢測威脅的方式，已經(jīng)無法有效應對。華為全新發(fā)布的業(yè)界首個T級AI防火墻HiSecEngine USG12000系列產品，憑借獨創(chuàng)的AIE威脅檢測引擎，在網(wǎng)絡邊界實時處置“失陷主機”、“C&C外聯(lián)”等傳統(tǒng)安全網(wǎng)關無法檢測的威脅，檢測準確率達99%以上;同時，HiSecEngine USG12000內置昇騰310 AI芯片，用AI算力將威脅檢測的性能提升5倍;采用安全事件智能分析及安全策略智能調優(yōu)技術，實現(xiàn)分鐘級業(yè)務上線及基于業(yè)務驅動的策略部署與變更，將安全運維OPEX降低80%。新一代AI防火墻，將為企業(yè)提供智能化的網(wǎng)絡邊界防護，筑起安全防護的鋼鐵長城。

華為始終堅持以客戶為中心的核心理念，客戶需求永遠是牽引華為前進的動力。通過NetCity聯(lián)合創(chuàng)新機制，華為將領先客戶的需求與自身的芯片研發(fā)能力、產業(yè)標準影響力相結合，與客戶和合作伙伴一起攜手，持續(xù)孵化更先進的產品與解決方案，引領智能IP網(wǎng)絡。

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