挑战
5G时代，移动通讯应用场景更加丰富，从传统的人网扩展到了物网，实现人与人、人与物、物与物之间的万物互联化。随着万物互联垂直行业的海量需求，用户业务应用种类越来越多，用户数据急剧增加。对于海量互联用户接入，SDM网元面临的挑战越来越大，主要表现在一下三个方面：
一、 SDM采用虚拟化部署，同一VNF（虚拟化网络功能）内同时包含HLR/HSS/UDM等多个逻辑网元，集成设计、部署和管理的难度越来越大。
二、 SDM的功能越来越多，不同网元间业务交互场景也越来越多，测试用例数量相比之前呈现几何级增长，测试难度越来越大。
三、 作为移动网络的用户数据管理中心，一套设备支持的用户容量越来越大，同时需要管理多个网络和多个切片的数据，确保用户数据可靠安全的难度也越来越大。
Cloud Native SDM全自动化运维解决方案
针对5G网络对SDM网元的挑战，构建简化的、高效的、可靠的运维成为SDM的必然要求。中兴通讯提出Cloud Native SDM全自动化运维解决方案，该方案实现了从网络规划、部署、测试、监控、升级、扩容等全生命周期的自动化管理，简化了对SDM的运维，极大地减少了人力投入和运维差错，保障SDM长期安全可靠运行。
中兴通讯Cloud Native SDM通过构建端到端自动化流水线，自动调动自动化运维工具，实现SDM全生命周期管理的自动化，如图1所示。
图1 整体方案
主要功能如下：
1. 智能规划
采用一键智能规划工具iDesign实现对系统的自动规划。iDesign采用图形化的Potal界面，可灵活编排各种应用，支持多种组网方式，灵活实现不同应用场景的规划要求。iDesign使规划设计更高效，极大降低了设计难度，极大降低对专业技能的要求，极大减少设计周期。
图2 iDesign业务流程
2. 自动化部署
采用自动化部署工具iDeploy实现对SDM的自动部署，全过程不需要人工干预，全自动实现虚拟化层、MANO和VNF端到端一体化部署，最终生成可测试、可验收的SDM。iDeploy简化和加快了SDM的部署进程，使得开通人员从原来复杂的系统安装、配置和调测过程解放出来，仅需几个小时即可开通一个可验收的SDM系统，将系统开通时间从传统网元所需的月级降低到目前的小时级。
图3 iDeploy业务流程
3. 自动化测试
采用自动化测试工具实现对SDM的自动测试。测试工具通过模拟SDM的周边网元，实现SDM的自动化测试，包括自动化业务测试，性能测试、安全测试、可靠性测试和虚拟化特性测试等。通过灵活编排，满足不同应用场景下的测试要求，如设备上电测试、系统全面测试、升级扩容后验证等，极大减少了人工测试人力成本和时间成本。
图4自动化测试业务流程
4. 自动化升级
采用自动化升级工具实现SDM自动升级，自动执行所有升级流程，包括升级前检查、升级前准备、升级执行以及升级后检查等步骤，全部过程不需要人工干预，系统会按照事先设置的升级策略执行各个步骤，在升级失败时自动执行版本回滚流程。自动化升级工具同时支持ISSU升级，升级过程业务0中断。
图5 自动化升级流程
5. 自动化扩容
在增加合同容量或在现网启用新功能的情况下，需要对系统进行扩容。中兴通讯采用自动化规划工具iDesign实现对VNF的扩容规划，与自动化部署工具iDeploy相配合实现对系统的自动平滑扩容。中兴通讯Cloud Native SDM扩容是完全平滑的，不会影响原有业务的运行，不会对用户数据造成影响，确保用户数据可靠安全。
6. 自动化巡检
ZTE Cloud Native SDM支持一键式自动化巡检工具，可灵活设置需要巡检的告警、性能和配置等项目。系统自动执行巡检任务，自动收集模板中要求的所有数据，并自动分析相关数据和自动生成巡检报告。基于巡检报告，操作员可了解SDM的健康情况，并基于报告的建议对系统异常进行修正。自动巡检工具极大减少了设备运行过程中监控的复杂度，基于巡检报告很容易发现系统运行隐患，及时排查各种问题，保证了系统长期可靠稳定运行。
综上所述，中兴通讯Cloud Native SDM全自动化运维解决方案具有如下亮点：
- 全流程端到端，覆盖了SDM生命周期管理各个阶段的要求。
- 灵活编排，支持各种应用灵活组合，支持多种组网方式。
- 完整丰富的测试用例集，满足不同应用场景的差异化测试要求，测试全面，效率高。
- 在升级、扩容等重大操作时，不会造成业务中断，同时确保用户数据安全可靠，不泄露不丢失。
- 支持自动化分析并输出报告，简化系统监控。
结束语
基于中兴通讯Cloud Native SDM全自动化运维解决方案，运营商可以很方便对SDM进行建网规划、部署，测试和维护，极大地减少了人力投入，降低运维差错，保障了SDM的长期安全可靠运行。中兴通讯与运营商密切协作，提供灵活的用户数据演进方案，融入全自动化运维，简化了5G核心网的部署与互通要求，加速5G商用进程。
