[謝曉軍 石彥彬 喻琦]

1 引言

通信服務(wù)提供商（Communication Service Provider，CSP）企業(yè)數(shù)據(jù)模型（Enterprise Data Model，EDM）重視產(chǎn)品（Product）和資源（Resource）的建模和管理，長久以來對服務(wù)（Service）建模都較為忽視，無論是面向客戶的服務(wù)（Customer Facing Service，CFS）還是面向資源的服務(wù)（Resource Facing Service，RFS）[1]。每次網(wǎng)絡(luò)升級換代，CSP為搶占市場先發(fā)優(yōu)勢，盡量縮短產(chǎn)品上市時間，直接基于網(wǎng)絡(luò)資源進行產(chǎn)品設(shè)計和實現(xiàn)，在設(shè)備采購和安裝完成后迅速將產(chǎn)品推向市場。于是EDM只對產(chǎn)品模型和資源模型進行構(gòu)建，升級業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)（Business Supporting System，BSS）和運營支撐系統(tǒng)（Operation Support System，OSS）后，迅速實現(xiàn)業(yè)務(wù)的受理、開通和計費。但隨著網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的演進和發(fā)展，也會暴露出越來越多的問題。采用一案一議的業(yè)務(wù)加載方案，解決了業(yè)務(wù)支撐問題，但是網(wǎng)絡(luò)能力可復(fù)用性和開放性較差。如果基于存量網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)計新產(chǎn)品，一方面由于缺乏對資源必要的抽象，新產(chǎn)品設(shè)計需要了解很多網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)細節(jié)，溝通成本高，設(shè)計難度大；另一方面，由于沒有對資源進行統(tǒng)一的劃分和組織，新產(chǎn)品在推廣時也會碰到很多場景差異，成本和效率都難以令人滿意。隨著SDN/NFV技術(shù)快速發(fā)展，越來越多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（Network Service，NS）被顯式的編排和管理[2]，比如5G推出的網(wǎng)絡(luò)切片[3]。在此基礎(chǔ)上，CSP著力推進云網(wǎng)融合戰(zhàn)略，希望能夠比照基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure as a Service，IaaS），將資源抽象組合成服務(wù)，以網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)（Network as a Service，NaaS）的形式交付產(chǎn)品，使網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品達到云產(chǎn)品（如虛機、容器和存儲等）一致的客戶體驗。

TM Forum共享信息數(shù)據(jù)（Shared Information/Data，SID）作為模型框架，定義了一套從產(chǎn)品到服務(wù)、再到資源的完整模型要素和關(guān)聯(lián)方式，但CSP還需要根據(jù)自身通信業(yè)務(wù)運營特點和標準開發(fā)組織（Standards Development Organization，SDO）擬定的實現(xiàn)架構(gòu)對具體的通信服務(wù)模型進行構(gòu)建，以滿足網(wǎng)絡(luò)運營、新產(chǎn)品研發(fā)和OSS建設(shè)的需要。本文針對服務(wù)模型的識別、區(qū)分和構(gòu)建等問題，分析服務(wù)的定位及作用，基于服務(wù)建模需求探討服務(wù)建模原則，最后給出供參考的典型場景。

2 服務(wù)概述

2.1 服務(wù)概念

在以服務(wù)形式交付產(chǎn)品之前，服務(wù)很多時候被建模成產(chǎn)品或資源的附屬活動，尤其跟人工活動相關(guān)，泛指按預(yù)定步驟執(zhí)行的流程活動。但是，TM Forum在SID框架中提出的服務(wù)概念[1]卻早就不止于此，它還包括更加重要的由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的通信服務(wù)，如連接服務(wù)。這一概念與ITIL定義的服務(wù)概念比較接近，只不過一個是電信服務(wù)（Telecommunications Service），一個是IT服務(wù)（IT Service）[4]。

不過ITIL體系不存在產(chǎn)品的概念，服務(wù)也是產(chǎn)品。TM Forum SID則不同，產(chǎn)品是對市場銷售相關(guān)概念的抽象[1]，比如產(chǎn)品的開發(fā)、促銷、定價和下架，以及客戶和其他人購買的產(chǎn)品實例。服務(wù)和資源是對產(chǎn)品實現(xiàn)方式的抽象，如圖1所示。當(dāng)然，服務(wù)也可以直接面向市場進行銷售，但它需被包裝成產(chǎn)品。這是“面向客戶”的服務(wù)CFS和“面向資源”的服務(wù)RFS之間本質(zhì)區(qū)別。

圖1 產(chǎn)品、服務(wù)和資源（PSR）關(guān)系圖[1]

底層的資源為網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化構(gòu)建了邏輯資源的子類——資源功能（Resource Function，RF）[12]，可用于抽象和封裝ETSI定義的虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能（Virtual Network Function，VNF）和NS[10]，IETF定義的服務(wù)功能和服務(wù)功能鏈（Service Function Chain，SFC）[11]，以及路由器和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（Content Delivery Network，CDN）等物理網(wǎng)絡(luò)功能（Physical Network Functions，PNF）。同時，對連接模式的RF進行了深入分析[13]。

如圖1所示，服務(wù)的作用是銜接產(chǎn)品和資源。一方面，讓產(chǎn)品和資源的關(guān)聯(lián)關(guān)系變得更加靈活，既可以提升資源的利用率，也可以增加產(chǎn)品設(shè)計的靈活性，縮短產(chǎn)品加載時間；另一方面，實現(xiàn)了產(chǎn)品和資源的解耦，既可以屏蔽技術(shù)發(fā)展導(dǎo)致的資源變化對前端產(chǎn)品體系的沖擊，也可以屏蔽前端營銷體系的調(diào)整對后端運營維護體系的影響。

2.2 服務(wù)交付

TM Forum定義數(shù)字服務(wù)參考架構(gòu)（Digital Services Reference Architecture，DSRA）[5]支持以服務(wù)的形式交付產(chǎn)品，并建議采用平臺（Platform）[6]作為其實現(xiàn)方式。作為服務(wù)交付的主體——高內(nèi)聚的功能塊，它不僅擁有自己的屬性數(shù)據(jù)，還有可以被調(diào)用的操作流程，并通過標準接口向外提供，同時它還包含團隊和系統(tǒng)。

建模過程將交付主體抽象成一個黑盒的平臺，通過OpenAPI[7]暴露平臺能力。然后基于開放數(shù)字架構(gòu)（Open Digital Architecture，ODA）框架對這些不同服務(wù)的實現(xiàn)平臺進行集成，比如針對5G業(yè)務(wù)[8]，規(guī)劃了交付服務(wù)管理和編排（Production Service Management& Orchestration）、資源服務(wù)管理和編排（Resource Service Management & Orchestration）和技術(shù)域（Technical Domain）等平臺。其中交付服務(wù)管理和編排平臺圍繞操作域（Operational Domain）[9]實現(xiàn)CFS交付，這里的操作域是指包含一組網(wǎng)絡(luò)資源功能實例的操作和管理邊界，與前述的高內(nèi)聚功能塊對應(yīng)，對外提供標準接口。底層的技術(shù)域根據(jù)SDO，比如3GPP，或者供應(yīng)商的實現(xiàn)方式定義其功能范圍和對外接口。中間的資源服務(wù)管理和編排平臺實現(xiàn)RFS交付，將底層的技術(shù)域映射和集成到上層的操作域。

CSP無論是否以服務(wù)的形式交付產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和運營體系都一定會進行技術(shù)域和操作的劃分，既然它們是服務(wù)提供的主體，也就為CFS/RFS/RF的識別、區(qū)分和構(gòu)建提供了幫助。其中由SDO和供應(yīng)商確定的技術(shù)域劃分，可以是網(wǎng)絡(luò)分段（如接入、回傳和核心），也可以是網(wǎng)絡(luò)分層（如IP、以太網(wǎng)和光傳輸），CFS/RFS/RF可以按照這些技術(shù)域或者它們的組合進行規(guī)劃和設(shè)計。CSP根據(jù)運營管理要求將這些技術(shù)域納入到不同操作域進行統(tǒng)一管理，不同操作域之間可能會重疊和交叉，這會給CFS/RFS/RF規(guī)劃和設(shè)計帶來一定的困難，要做到不重不漏，橫向到邊（分段），縱向到底（分層），需要進行一定的調(diào)整和剪裁。

3 服務(wù)建模

3.1 建模需求

服務(wù)建模的主要目的是定義技術(shù)中立的服務(wù)模型，具體需求包括：服務(wù)模型要能夠?qū)Σ煌夹g(shù)體制或者不同供應(yīng)商技術(shù)實現(xiàn)進行抽象，定義獨立于資源的服務(wù)，使得底層技術(shù)的演進和發(fā)展盡量不要影響向上層暴露服務(wù)接口的穩(wěn)定性；服務(wù)模型要能夠支持不同技術(shù)體制（SDO派生出的RFS）與不同供應(yīng)商技術(shù)實現(xiàn)間的模型映射和轉(zhuǎn)換，與底層資源進行關(guān)聯(lián)；服務(wù)模型要能夠支持將連接服務(wù)分解到不同操作域，也可以將不同操作域服務(wù)組合成端到端服務(wù)，即使涉及其他CSP；服務(wù)模型能夠支持基于意圖驅(qū)動，通過操作域內(nèi)的閉環(huán)控制來實現(xiàn)；服務(wù)模型能夠支持多層級的編排，每一層都能夠提供基于意圖的服務(wù)，內(nèi)部實現(xiàn)閉環(huán)控制、策略管理、人工智能等自動化技術(shù)。

為滿足上述需求，CSP服務(wù)建模重點是服務(wù)目錄庫和服務(wù)實例庫所需模型，如圖2所示。左邊是服務(wù)模型靜態(tài)部分，包括CFS/RFS的服務(wù)規(guī)格CSP_XXX_ServiceSpec模型和存于服務(wù)目錄庫的特定服務(wù)CSP_XXX_Service模型；右邊是服務(wù)動態(tài)部分，包括與服務(wù)訂單相關(guān)的資源功能規(guī)格CSP_XXX_RFSpec模型和存于服務(wù)實例庫具體客戶的特定服務(wù)CSP_XXX_RF。另外ServiceSpecification、Service、ResouceFunctionSpec和ResourceFunction父類是由SID定義的，作為CSP服務(wù)模型的框架和參考。

圖2 CSP服務(wù)模型概覽

3.2 建模原則

為滿足上述需求，在服務(wù)建模過程中CFS/RFS/RF識別、區(qū)分和構(gòu)建等建議考慮以下原則，以確定其必要性和合理性。

① 基于技術(shù)域的劃分及其連接和承載關(guān)系擬定備選服務(wù)

技術(shù)域的劃分主要是參考SDO定義的技術(shù)體制，相對容易達成共識，作為服務(wù)建模的起點比較合適。比如移動數(shù)據(jù)接入方面，按照3GPP給出的高層參考架構(gòu)[3]可以定義無線接入網(wǎng)、回傳網(wǎng)和核心網(wǎng)三項技術(shù)域服務(wù)。是否作為CFS/RFS/RF還要根據(jù)操作域的劃分進行進一步確認。

② 圍繞操作域規(guī)劃服務(wù)規(guī)格種類

基于不同技術(shù)域的備選服務(wù)會納入到操作域進行管理，有時情況會有不同。比如在骨干網(wǎng)，光傳輸和IP分屬不同操作域，可以視為不同CFS/RFS/RF；而在寬帶接入方面，如果光傳輸及其承載的以太網(wǎng)和IP屬于同一個操作域統(tǒng)一管理，且沒有共享需要，則可以視為一個完整的CFS/RFS/RF。同時，相同的技術(shù)域，也可以根據(jù)不同的操作域抽象出不同的CFS/RFS/RF，比如按接入、匯聚和骨干劃分。

③ 通過RFS建模實現(xiàn)服務(wù)的串接、承載和選擇

原則上CFS用于屏蔽不同技術(shù)體制的差異，RFS用于屏蔽不同供應(yīng)商實現(xiàn)方式的差異。實際上，CSP通常會要求供應(yīng)商按照SDO定義的標準組網(wǎng)，因此會在資源建模中盡量屏蔽技術(shù)實現(xiàn)的差異。RFS定義更多的作用主要針對網(wǎng)絡(luò)分段的串接，網(wǎng)絡(luò)分層的承載，以及不同技術(shù)體制選擇的情況。

④ 根據(jù)CSP為客戶提供的產(chǎn)品定義客戶可見的CFS

根據(jù)技術(shù)域和操作域劃分擬定了服務(wù)，還需要根據(jù)其是否直接面向客戶提供確定其服務(wù)類型，CFS或者RFS。例如寬帶接入服務(wù)，根據(jù)技術(shù)不同可以分為ADSL接入、以太網(wǎng)接入和PON接入。為屏蔽接入技術(shù)差異，可將寬帶服務(wù)建模為CFS，而將ADSL接入服務(wù)、以太網(wǎng)接入服務(wù)和光纖接入服務(wù)分別建模為RFS。

⑤ 將連接服務(wù)建模成資源功能RF

作為將資源建模為服務(wù)（即RFS）的另一種方法，對功能相同的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序進行功能建模，更便于虛擬化，可以通過靈活的組合來支持產(chǎn)品或服務(wù)。它們支持使用模板文件將表達抽象意圖的服務(wù)與底層技術(shù)關(guān)聯(lián)起來，參見IG1194[14]。

⑥ 將能夠獨立部署的功能單元建模成RF

有時服務(wù)是由一組獨立部署的網(wǎng)元提供的，則可以將它們建模成RF。比如5G核心網(wǎng)RFS，就是由UDM、PCF、AMF、SMF、UPF等網(wǎng)元提供的，可以把這些網(wǎng)元建模為RF。如果支持切片，還可以進一步將這一組網(wǎng)元RF組合成切片實例RF。圍繞RF，配以交付和管理能力可以構(gòu)成RFS（可選），然后組合成CFS交付給最終客戶。

⑦ 在服務(wù)定義的邊界范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制

為實現(xiàn)服務(wù)的閉環(huán)控制，以此可以劃定維護團隊、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者管理系統(tǒng)的范圍邊界，雖然不一定形成嚴格的黑盒，即使會有兩個服務(wù)共享團隊、設(shè)備或者系統(tǒng)的情況，也可以進一步明確其職責(zé)劃分和資源分配。在這個邊界內(nèi)共享閉環(huán)控制、策略管理和人工智能等功能，并通過標準的接口向外暴露服務(wù)能力。

⑧ 在服務(wù)定義的邊界范圍內(nèi)外采取不同數(shù)據(jù)一致性策略

閉環(huán)控制形成的服務(wù)邊界可以成為事務(wù)一致性的邊界，與邊界之外的服務(wù)需要的話只能實現(xiàn)最終一致性，如果不能接受，那就需要重新考慮服務(wù)邊界問題，或者重新為服務(wù)建模?？梢赃x擇將兩個服務(wù)合并，或者構(gòu)建一個公共的新服務(wù)，形成分層依賴關(guān)系，通過CFS/RFS/RF的OpenAPI[7]進行訪問。

4 典型場景

以5G為例，為客戶提供移動數(shù)據(jù)通信服務(wù)，可以定義移動數(shù)據(jù)通信CFS，通過移動數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品提供給客戶，如圖3所示。從技術(shù)實現(xiàn)上講，移動數(shù)據(jù)通信服務(wù)可以有4G和5G等不同技術(shù)體制，因此可以定義4G數(shù)據(jù)通信RFS和5G數(shù)據(jù)通信RFS。具體到5G數(shù)據(jù)通信RFS，根據(jù)3GPP給出的架構(gòu)，可以分為接入網(wǎng)、回傳網(wǎng)和核心網(wǎng)3個技術(shù)域，如果分別由不同操作域運營維護，可以分別定義4G核心網(wǎng)RFS、回傳網(wǎng)（如IPRAN）RFS和5G接入網(wǎng)RFS，另外基站作為網(wǎng)元可以在資源層中定義（圖中未畫出）。5G通信服務(wù)是通過網(wǎng)絡(luò)切片提供的，可以將切片實例定義為資源層的RF，比如圖3中的核心網(wǎng)切片實例，該切片實例還可以包含若干網(wǎng)元，如NRF、UDM、PCF、AMF、SMF和UPF等，都可以定義為RF。另外NSSF作為跨切片的網(wǎng)元定義成獨立的RF。

圖3 5G CFS/RFS/RF示意圖

上述建模過程中，沒有為客戶建立的每一個協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Protocol Data Unit，PDU）會話連接進行建模，主要是因為CSP一般不會將這些動態(tài)建立的連接納入支撐系統(tǒng)管理，如果需要也可以將其定義為連接服務(wù)RF[13]。這里再分析一個含連接服務(wù)建模的場景：PON云專網(wǎng)。該業(yè)務(wù)在為用戶提供虛擬專網(wǎng)產(chǎn)品基礎(chǔ)上，還可以為后續(xù)增加新的接入點提供接入側(cè)的普通補點和云測補點等產(chǎn)品，如圖4所示。

圖4 PON云專網(wǎng) CFS/RFS/RF示意圖

其中虛擬專網(wǎng)產(chǎn)品由IP VPN CFS提供，考慮骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)和運營維護的差異分別定義骨干網(wǎng)RFS和城域網(wǎng)RFS，用以支持IP VPN CFS等業(yè)務(wù)。定義RFS的目的一方面是為了使上層不同的CFS可以共享該服務(wù)，如客戶已開通PON接入的固定入網(wǎng)專線，在加裝寬帶、固話時可以直接復(fù)用PON鏈路RFS，只需要配置城域網(wǎng)接入VLAN通道RFS即可實現(xiàn)業(yè)務(wù)開通。另一方面可以針對MPLS或者SR等不同技術(shù)實現(xiàn)上的差異定義不同種類的RFS。

類似的情況也適用于普通補點產(chǎn)品，為數(shù)據(jù)接入專線CFS實現(xiàn)定義了PON鏈路RFS，同時還可以考慮IPRAN偽纖RFS和VLAN通道RFS等。而對于承接云側(cè)補點產(chǎn)品的到云專線CFS，一般采用VLAN接入，且由云管理平臺同一配置，因此定義VLAN RF直接由上層CFS進行組合并向用戶提供服務(wù)。與此同時，還在資源層既定義了連接模式的光路、隧道和VLAN等RF，以及ONU、ASBR和PE等面向PNF的RF，以滿足上層CFS/RFS的需要。

5 結(jié)束語

本文以5G和云網(wǎng)融合的PON云專網(wǎng)為例，針對CFS/RFS/RF的識別、區(qū)分和構(gòu)建等問題，分析服務(wù)的定位及作用，基于服務(wù)建模需求探討服務(wù)建模原則，最后按照TM Forum SID框架給出了5G相關(guān)CFS/RFS/RF建模示例，為CSP通信服務(wù)CFS/RFS/RF定義提供參考。然而TM Forum SID作為模型框架，還有支持多種方式實現(xiàn)通信服務(wù)的建模，還需要筆者在未來的建模實踐中深入研究，并加以優(yōu)化。