Redes desencadeadas: a mudança para operações autônomas baseadas em intenção

O setor de telecomunicações, um dos pilares da conectividade global, está passando por um renascimento tecnológico há algum tempo, impulsionado por inovações como 5G, IoT, computação em nuvem e IA. Como resultado, as redes têm se tornado cada vez mais difíceis de gerenciar. Há uma necessidade de automação para lidar com tarefas rotineiras, monitorar a integridade da rede e responder a problemas em tempo real. No entanto, os conjuntos de habilidades existentes nos provedores de serviços de comunicação (CSPs) podem não estar alinhados com as demandas em evolução desse cenário dinâmico. Para ter sucesso na era moderna, os CSPs precisam de equipes versáteis, incluindo cientistas de dados para interpretação e operações de dados, desenvolvedores de software para automação por meio de interfaces de programação de aplicativos de fornecedores e engenheiros de garantia de serviço para projetar circuitos fechados para garantir a confiabilidade do serviço.

Enquanto os CSPs preenchem a lacuna construindo equipes com experiência diversa, eles também se beneficiam simultaneamente de benefícios significativos em uma tendência simultânea. As linguagens de programação evoluíram para paradigmas de pouco código/no-code e com o surgimento da IA generativa, estamos em um ponto em que os modelos fundamentais podem gerar código formal com base em descrições de linguagem natural das tarefas. Isso deu uma nova perspectiva ao conceito de rede baseada em intenção (IBN), em que os administradores humanos expressam objetivos de rede de alto nível em linguagem natural conhecida como "intenções" e que essas intenções humanas são automaticamente traduzidas em políticas e configurações de rede. A IBN tem o potencial de melhorar o gerenciamento de rede e pode se tornar um divisor de águas ao lidar com a lacuna de talentos nas empresas de telecomunicações. Indo um passo adiante, as redes autônomas (AN) prometem utilizar intenções como entradas para autoconfigurar, auto-otimizar e autocorrigir redes de forma autônoma à medida que suas condições evoluem.

Embora possamos vislumbrar um futuro brilhante para IBN e AN, há preocupações persistentes sobre sua viabilidade e aplicações de programas, incluindo expressão de intenção, tradução precisa na configuração de rede, transparência e complexidade do sistema, entre outros. Neste blog, nos aprofundamos nas áreas onde sua aplicação prática tem potencial e analisamos os desafios que podem encontrar ao longo do caminho.

Para entender a necessidade de otimizar as interações entre as equipes de CSP e a rede, usaremos uma nova implementação de serviço como exemplo.

Assumimos que a operação de rede CSP é automatizada de acordo com as especificações descritas no TMF Introductory Guide 1230 (IG1230) on Autonomous Networks Technical Architecture. Nesse contexto, o OSS do CSP tem (1) um orquestrador para prestação de serviços, provisão automatizada e testes automatizados, (2) um sistema de garantia com inventário que coleta dados, cria insights sobre o estado da rede e, portanto, facilita a tomada de decisão baseada em dados no contexto de controle de circuito fechado e (3) um gerenciador de políticas que orienta o comportamento da rede usando políticas predefinidas, garantindo o alinhamento com as políticas mais amplas do CSP. Em poucas palavras, as operações automatizadas giram em torno de uma forte combinação de serviços com seus descritores de serviço TOSCA projetados por humanos, configurações, políticas e fluxos de trabalho imperativos, nos quais a inteligência e a tomada de decisão são adicionadas pelos designers de serviços durante o tempo de projeto. Os projetistas de serviços devem prever proativamente uma ampla gama de condições que podem ocorrer na rede e fornecer instruções detalhadas sobre como elas devem ser abordadas. A experiência zero-touch é alcançada desde que as condições futuras tenham sido previstas e haja políticas para lidar com elas.

Usamos os termos Dia 0, Dia 1 e Dia 2 para diferentes estágios do ciclo de vida do serviço, nomeadamente design do serviço, instanciação do serviço e garantia do serviço, respectivamente.

• O design do serviço compreende o desenvolvimento de vários ativos de serviço, conforme representado na Figura 1. Essa é a tarefa da equipe de design do serviço, que precisa entender as operações de Dia 1 e Dia 2 do serviço e produzir os fluxos de trabalho e scripts necessários. As linhas vermelhas na Figura 2 representam o processo de provisionamento de um novo serviço, garantindo que o serviço agora possa ser solicitado.

Figura 1: processo de design do serviço do Dia 0 – Design de ativos de serviço

• A instanciação do serviço ocorre quando a ordem de serviço chega, após uma solicitação do assinante. Atualmente, nos CSPs, a ordem de serviço normalmente chega pela interface TMF 641 do gerenciador de ordens de serviço (SOM). Quando o orquestrador de serviços recebe a ordem de serviço, ele garante que os fluxos de trabalho sejam executados e que as configurações de monitoramento, os modelos de PM/FM e as políticas solicitados sejam implementados e em execução. Mostramos a instanciação do serviço na Figura 2 em linhas verdes.

• A garantia de serviços segue uma abordagem de circuito fechado em que as condições dos serviços implementados passam por monitoramento contínuo e ações automatizadas de ciclo de vida. Mostramos o circuito fechado de garantia na Figura 2 em linhas azuis.

Figura 2: interações do Dia 0/Dia 1/Dia 2

Em resumo, é a fase de design que envolve uma quantidade substancial de trabalho manual, pois é necessário fornecer à rede instruções para o novo serviço.

Na IBN, as intenções referem-se a objetivos de alto nível que o CSP deseja alcançar em sua rede. Em vez de lidar com configurações complexas de rede de baixo nível durante as operações de Dia 0, conforme discutido acima, as equipes de engenharia expressam os objetivos com intenções e a lógica que sustenta as intenções os traduz na configuração de rede necessária que cumpre o objetivo da intenção.

Após a aplicação das configurações à rede, a AN monitora continuamente os serviços implementados e adapta a configuração para garantir que a operação permaneça alinhada com as intenções especificadas. A AN estende o uso de intenções para as operações do Dia 2.

Em seguida, fornecemos alguns dos aspectos em que as intenções poderiam revolucionar as práticas estabelecidas da era pré-intenção:

• Operações do Dia 0:
  • Preparação para novos serviços – Aproveite a IA generativa para processar entradas de linguagem natural para complementar de forma autônoma os requisitos de serviço.
  • Introdução de novos serviços – Defina novos serviços em linguagem natural, como “fornecer uma solução de conectividade personalizada para comunicação segura dentro de instituições de saúde” ou “habilitar a comunicação de dispositivos IoT em toda a infraestrutura de cidades inteligentes” e aproveite a IA generativa para geração automática dos ativos necessários .
  • Geração automatizada de motivações de recursos específicos do fornecedor ­– Utilizea IA generativa para criar drivers de recursos específicos do fornecedor, com base na documentação do fornecedor.
• Operações do Dia 1:
  • Simplificação da ordem de serviço – Permite que os clientes solicitem serviços usando linguagem natural. Essa abordagem fácil de usar permite uma nova experiência de solicitação de serviço, como misturar e combinar ofertas do catálogo.
  • Verificações de viabilidade – Simplifica as verificações de validação à medida que os clientes expressam suas intenções, avaliando de forma eficiente fatores críticos, como a disponibilidade de linha de fibra óptica. O resultado é uma carga reduzida para os engenheiros de rede, uma validação de serviço mais rápida e uma implementação mais ágil e responsiva.
• Operações do Dia 2:
  • Garantia de serviço dinâmica – Permite que as redes respondam de forma inteligente às mudanças nas condições e às necessidades do usuário. Políticas flexíveis baseadas em intenções aumentam a agilidade, garantindo confiabilidade em tempo real e capacidade de resposta dos serviços de rede.

Há dois desafios principais a serem enfrentados:

1. Como expressar e transmitir uma intenção?
2. Como executar em relação a uma intenção: como é o manipulador de intenção?

O TM Forum lançou a API de rede baseada em intenção TMF921, oferecendo um framework estruturado para definir intenções de rede de alto nível. O TM Forum define a intenção da seguinte forma: "Intenção é a especificação formal de todas as expectativas, incluindo requisitos, objetivos e restrições dadas a um sistema técnico". No entanto, a parte de especificação formal gera uma preocupação: os engenheiros de rede precisariam se familiarizar com essa linguagem formal para aproveitar todo o potencial do conceito de intenção. Além disso, as intenções com especificação formal não reduzem necessariamente o número de parâmetros que devem ser fornecidos com elas. Esse aspecto desafia a simplificação prevista do gerenciamento de rede que normalmente se associaria à IBN.

Além disso, ao formalizar a especificação de intenção, o manipulador de intenção, o componente central do IBN que contém a lógica para a interpretação de intenção, torna-se simplesmente um intérprete determinístico da linguagem formal de intenção. A questão é como evoluímos o manipulador de intenções para um sistema autônomo com maneira declarativa de operação, em que os humanos não são obrigados a prever cada condição potencial de rede e fornecer instruções específicas para sua resolução. Caso contrário, a operação do sistema não poderá fazer a transição com sucesso de automatizado para autônomo (TMF IG1230).

Em blogs futuros, lidaremos com os desafios e oportunidades de IBN e AN com mais detalhes. Quer saber mais?