RELATED CONTENT
5G | 服务运营商
5G 技术转型解读
要点综述
伴随 5G 时代的到来，各服务运营商都必须确保其基础架构拥有必要的云原生容器化服务型架构，以利用 5G 带来的机遇。为超越竞争对手，服务运营商需实现适合的安全性、可视性和控制，以保护其 5G 网络和客户，并启用 5G 未来背后的自适应应用。
5G 解读
现在您已听闻 5G 即宽带蜂窝网络第五代技术标准的宣传。经多年的规划、标准制定及必要的硬件和软件开发，第五代无线技术即 5G，终于开始受到追捧。服务运营商开始在全球各地架设网络，而企业垂直领域客户等消费者也开始获得某些宣传已久的便捷。
根据 GSMA 的说法，“5G 时代将从 2020 年开始全面发力，为消费者、企业、运营商、供应商和所有利益相关者创造无限机遇。”其报告《2020 年移动经济》显示，到 2020 年初，24 个市场共计 46 家运营商已拥有商用 5G。该报告还指出，预计未来 5 年内，全球范围内运营商的移动资本支出将达 1.1 万亿美元，其中大约 80% 用于 5G 网络。1
5G 可能使网速提升 10 到 100 倍，网速可能高达 10 Gbps。
这种投资合乎情理，因为 5G 比起现有技术优势显著。比起 4G LTE 网络，5G 有望将延迟降低 10 倍，即从约 20 毫秒降至仅 1 毫秒，并具有 99.999% 的超强可靠性。5G 还可能使网速提升 10 到 100 倍，网速可能高达 10Gbps。
借助 5G，服务运营商有望将网络效率提高 100 倍，从而大幅降低网络能耗。5G 还将使信令效率提高 3 倍，连接密度提高 10 倍，从而更易于以较少的网络设备连接更多的设备。
图 1：5G 较 4G LTE 网络的优势包括速度、连接密度和效率的大幅提升。
速度提高和延迟降低，再加上连接数十亿台设备的能力，正在开启全新应用世界，应用下载速度更快，可供更多用户使用。此类新功能还将产生是目前移动网络约 1000 倍的数据量。服务运营商想保持竞争力，必须能快速构思、开发、部署和扩展新应用和服务，以供尝试此类新机会的用户使用，同时继续灵活应对趋势。
以自适应应用服务提供价值
全新 5G 世界将需要自适应应用，应用如同有机体，必须根据自身所处环境和使用方式成长、缩小、自我保护和治愈损伤。服务运营商启用自适应应用的过程中，将能更好为客户和合作伙伴提供价值。
自适应应用如同有机体，会根据自身所处环境和使用方式成长、缩小、自我保护和治愈损伤。
自适应应用可助降低总拥有成本，因为应用可实现日常任务和操作自动化，而此类任务和操作占相当比例的网络数据流，而自动化对处理如此庞大的数据量有重要作用。自适应应用还可预测性（例如，响应零售商等在黑色星期五/网购星期一发现的预测性需求增加）及按需求扩展。这种扩展能力可助控制资本支出和运营支出。此外，数据使自适应应用响应需求的同时，还可用以开发 AI 和机器学习解决方案，进一步优化性能。
如同任何应用，自适应应用也需要应用服务。F5《2020 年应用服务状态报告：电信版》的电信章节显示，每个服务运营商平均上有超过 1000 个应用需要支持，其中 90% 的应用都有多云部署。因此，服务运营商正在优先考虑提供应用和网络安全及访问控制的应用服务，同时正在寻找易于同其现有和未来架构整合的应用服务。
开发 5G 潜力，需要应用不断适应其使用
、环境及 CI/CD 改进。
应用服务
可用性
以应用为中心的
服务可用性
应用
性能
为顶层运行
应用优化的网络
应用
服务质量
以应用为中心
的质量处理
应用
洞见
以应用为中心的
可视性和分析
让 5G 发力：基础架构
根据对速度和灵活性的需求，服务运营商必须构建自适应应用并支持赋能应用的应用服务，同时保持高性能、灵活性和安全性。就基础架构的角度而言，服务运营商将在新独立 (SA) 5G Core 提供大部分此类新服务。新基础架构将实现大幅提升和灵活的服务创建、自动化、可扩展性和弹性。
实际上就是 5G Core 必须具备自适应应用的所有主要特征，应包括：
• 云原生
• 微服务型
• 基于服务型架构
• 容器化（在 Kubernetes 中）
• 用于纳入服务网格
“ 5G 云原生基础架构将加速传统服务运营商 IT 和网络集团的融合，打造以企业为中心的 5G 网络。
5G 云原生基础架构将加速传统服务运营商 IT 和网络集团的融合，打造以企业为中心的 5G 网络。
以云原生基础架构实施服务型架构 (SBA)，是部署 SA 5G Core 的前提条件。关键拐点正在出现。服务运营商实施 SBA 时，就能实现动态工作负载的实时扩展，从而使满足不断变化的消费者需求成为可能。5G 使部署和管理所需的分布式网络成为可能，以满足个体消费者的需求及满足越来越多的企业级客户需求，此类企业正致力于完成自身的数字化转型计划。服务运营商还需构建多云网络，以应对日益增长的从网络核心、边缘和远端边缘即时访问云服务的需求。5G 云原生基础架构将加速传统服务运营商 IT 和网络集团的融合，打造以企业为中心的 5G 网络。
图 2：云原生容器化提升灵活性、速度和效率。
服务型架构的优势
1 | 模块化和可重用性
网络由模块化服务（微服务）组成，将单体服务分割成离散的功能，而功能又可独立升级或扩展，也可在不同的网络功能中重用。
2 | 云原生
云原生计算允许持续交付，从而减少测试和集成应用的时间，进而减少交付新功能或错误修复的上市时间。云原生微服务基本上以 Kubernetes 容器化，此点使其被集中编排并在不同位置间移动，而不用管底层基础架构。
3 | 可扩展性
服务型接口易于扩展，而无需要引入新参考点，并且可部署网络功能服务的新实例，从而随时平衡或卸载流量。
4 开放性
服务型接口（及鉴权等某些控制功能）容易展示给外部用户，如第三方应用开发商。服务运营商也可使用最佳解决方案，构建自身网络，无需固步于单个供应商。
让 5G 发力：管理
除开成功实施 SA 5G Core 所需基本基础架构，服务运营商还必须确保其网络满足关键要求，以使其维护体验质量 (QoE)，并保护网络免受不断变化的威胁环境影响，因为这种威胁会利用 5G 增加的攻击面。5G 转型历程早期就实施云原生基础架构的服务运营商算得上敢为人先。很明显，一刀切的方法并不适用于 5G 网络，多种云部署只是起点。
如上文详述，我们知道 5G 基础架构基于云原生容器化架构，并使用 Kubernetes 管理容器工作负载。Kubernetes 根据网络需求编排应用，却并不专用于运营商级部署。服务运营商需实现复杂性和成本最小化，而 Kubernetes 并无原生工具达到此目的。为解决此类问题，服务运营商在设计和部署 5G 云原生基础架构时，必须优先考虑以下要求：
可视性：网络流量可视性在任何移动网络中都至关重要，5G 网络更是如此。Kubernetes 本身并不提供 Kubernetes 节点和集群入口或出口的流量可视性。
安全性：需要在网络中的多个点和多个层级间实施安全控制。容器入口的数据包捕获和其他安全措施对防范不良流量进入网络至关重要。加密也是 5G 网络安全产品的基础。
控制：策略管理和分析可实现网络控制，也是本就复杂的 5G 网络自动化基本所需。
容器化云原生 5G 架构对满足各类服务需求至关重要。以 Kubernetes 管理的容器工作负载尤为重要，其动态特性容易适应网络的需求，允许在网络中适当放置应用及其工作负载以提高灵活性、速度和效率。
图 3：5G 云原生基础架构可助力以平台无关的方式，从网络的核心、边缘和远端边缘提供即时访问云服务。
结论
服务运营商构建 5G 独立网络的过程中，正步入全新疆域。5G 独立网以服务型架构运行于云原生基础架构，包括数百甚至数千个边缘计算设施。此项工作颇具挑战性，但电信网络数字转型的结果让服务运营商能提供更好的客户体验，支持 5G 亮眼的用例，并采用创新的商业模式以增加收入和盈利能力。
以新 SA 5G Core 提供自适应服务的需求，让服务运营商处于电信和 IT 世界的十字路口。F5 也因此处在特殊的位置，助力服务运营商向 5G 过渡。5G 网络功能需宛如自适应应用，能动态扩展、修复和自我保护。F5 拥有为自适应应用提供服务的解决方案和丰富经验，可助力服务运营商将同样的理念应用于 5G Core 和 5G 信令。