核心网云原生演进

        基于网络功能虚拟化（NFV）架构，在工业标准、池化部署的通用服务器、交换机和存储设备上，按需部署核心网网元设备，已经是各运营商的主流部署实践。NFV网络架构本身也在不断迭代和发展，经历了虚拟化、容器化和云原生三个阶段。虚拟化阶段从专属封闭走向开放，实现软硬件解耦，将网络功能软件与底层硬件分离；容器化阶段，虚机应用进一步演化为基于轻量化的容器部署，在基础设施和应用之间增加了一层容器编排平台Kubernetes（简称K8S），同时应用也相应采用轻量化微服务（Micro Service，MS）组件搭建，多个轻量化微服务组件通过API通信；云原生阶段，平台能力进一步提升，将应用的公共组件纳入平台范围，提供统一的平台服务（Platform as a Sevice，PaaS），应用只需关注业务逻辑实现，其余基于平台统一开发框架构快速构建。

        基于NFV架构的核心网一直在持续演进，目前已经处于云原生发展阶段，为运营商构建了弹性、开放和快速迭代的5G网络。随着5G网络的大规模商用，业界也已开启对5G-A/6G等下一代网络架构和网络技术的研究探索，目标是提供空天地多形态多样化的泛在接入，面向云端、边缘和现场全场景的泛在网络。未来网络演进对核心网提出一系列新的架构和技术要求：需要使用分布式、去中心化、自治化的网络机制来实现灵活组网；支持以用户为中心的控制和管理；支持自生长、自演进能力的网络内生智能；支持隐私保护、可信数据治理和可靠保障的网络内生安全；支持资源动态共享和确定性SLA；为用户提供多感官的沉浸式实时交互能力，为行业提供确定性SLA的数字化基础设施。

        面对这些网络演进的架构和技术要求，结合核心网云原生架构发展现状，我们分析和总结了核心网云原生场景需求：超分布式云、分层解耦、极致运维、极致性能和用户空间等（见图1），这些场景需求是核心网云原生架构演进的首要目标，要以实际场景实践来推进核心网云原生架构演进。

        - 超分布式多云

        核心网控制面和用户面分离部署，已经是5G网络的典型场景。长期演进的趋势下，核心网的网络架构会进一步细分为管理面、控制面、数据面、智能面、用户面、计算面等，在网计算、在网存储、在网智能、在网内容、在网应用是实现网络价值的主要路径。中心资源池、区域资源池、边缘计算点、超边缘计算点，构成超分布式多云体系，核心网以及在网业务均运行在这样超分布式多云环境中。

        云内通信和云间通信的灵活性、实时性、带宽性能是核心网应用跨多云场景下的关键指标。云内使用基于ServiceMesh+Proxyless的微服务通信机制，满足云内微服务的高效和灵活双重需求；云间构建统一电信协议信令路由层，连通多云的信令网络拓扑，使核心网应用快速随云而动。

        - 分层解耦

        基于Serverless架构来构建核心网应用，是核心网云原生演进的一个重要方向。

        核心网基于云原生基础设施构建，已经在5G网络实践。核心网应用和云原生基础设施解耦，可以充分发挥各厂家云和应用的优势，同时避免供应链锁定风险。新的虚拟化技术和计算形态相继出现，云原生基础设施正在从CaaS&PaaS向 Serverless的FaaS（function as a service）和BaaS（backend as a service）架构演进。

        - 极致运维

        在运维领域引入AI能力，融合MDAF（management data analytic function）、NWDAF（network data analytic function）、数字孪生以及大语言模型等技术，构建AIOPS的智能运维体系，是云原生运维的主要发展方向。

        基于GitOPS的自动化运维，使能核心网应用的全生命周期自动化，包括：部署、配置、测试和升级等流程。核心网应用需要将部署蓝图、配置数据和测试用例等代码化，使用Git库托管；和流水线工具配合，核心网应用能够感知Git库变化，从而触发自动化动作，应用表现和Git库保持一致性。

        - 极致性能

        移动网、有线网、卫星网的融合是网络发展趋势，同时随着5G-A/6G等新无线技术的发展，网络流量将会指数级增加。单纯使用CPU来处理网络流量已经无法满足要求，需要和云原生基础设施协作，通过开放解耦的标准接口，使用软硬结合的加速方式，提供更高带宽、更低时延、更高安全的网络性能。

        - 用户空间

        核心网为用户提供连接、在网计算和在网应用，是未来网络的主要特征。在智能化应用中，个人的语音特性、脸部特征等是个人的重要安全资产，保证用户的全流程安全是核心网的基础责任。因此以用户空间为中心构建核心网，为用户建立私密安全的个人空间，让用户在其个人空间内使用网络的连接、计算和应用能力。如何使用轻量级虚拟化技术，构建核心网中的用户空间，是核心网云原生演进的重要研究课题。

        核心网云原生架构会持续演进，以最大化利用云原生技术来构建开放、高效、安全、自动和智能的网络功能服务，赋能连接和算力，实践5G-A/6G网络架构。