Cloud Native在電信產業的演進與應用:CNCF技術實踐與未來趨勢

引言

隨著5G用戶數截至2024年已達23億,電信產業正加速探索雲原生操作模式以應對日益增長的服務需求。傳統物理設備思維與手動部署模式已無法滿足現代電信網路的靈活性與可擴展性,雲原生技術透過開放、簡化與自動化架構,成為電信業轉型的關鍵。本文探討Cloud Native Computing Foundation(CNCF)在電信產業的技術應用實踐,並分析其未來發展趨勢與挑戰。

主要內容

產業背景與挑戰

電信產業面臨三大核心挑戰:

  • 依賴Excel進行配置:手動管理導致效率低下與錯誤風險。
  • 缺乏聲明式自動化:無法實現快速部署與資源動態調整。
  • 網路功能虛擬化(NFV)整合困難:傳統架構難以支持微服務與容器化需求。

這些問題促使電信業者積極採用雲原生技術,以實現網路功能的敏捷部署與高效運維。

CNCF技術應用與實踐

關鍵項目與工具

CNCF提供的技術工具已廣泛應用於電信產業,主要包含以下核心項目:

  • Flux:用於自動化部署雲原生應用,支援持續整合與持續交付(CI/CD)流程。
  • RTC(Runtime Configuration):實現網路功能(NF)的自動化配置與管理,降低人工幹預需求。
  • Net:整合資源模型,將部署時間從週數縮短至分鐘級,提升運維效率。
  • PKI與DNS:透過外部DNS自動化管理,提升系統可擴展性與安全性。
  • Silver:Orange開發的雲原生電信平臺,支援核心網路至邊緣計算的全場景運行。
  • Kubernetes:作為容器編排核心,推動網路虛擬化與微服務架構,實現資源彈性擴縮。
  • Flexity:支援基於Git的持續交付模型,確保版本控制與部署一致性。
  • Henuket:參與架構參考實現與符合性測試,推動標準化與互操作性。
  • OpenSSF:強化基礎設施安全,透過工具鏈如Nephew Forest實現網路功能管理與自動化。
  • Camera項目:定義電信API標準,促進開放接口整合與生態系協作。

開源貢獻與合作

CNCF生態系透過開源協作,加速電信產業的雲原生轉型:

  • Silver:Orange將其工業級雲原生電信平臺貢獻至CNCF,成為電信業者轉型的參考模型。
  • Henuket:參與架構參考實現與測試,確保技術標準的兼容性與可重用性。
  • CNCF AI工作組:如Kepler專案,支援AI/機器學習在網路優化與可持續性中的應用,提升資源利用率與服務品質。

未來技術趨勢與挑戰

6G技術預演

6G將進一步融合AI與機器學習,透過CNCF項目如Kepler、OpenCeterthias、Flux等,實現網路品質的自動化優化與可持續性管理。

雲原生生命週期管理

  • Qube:支援雲原生應用的跨網路部署與資源動態管理,提升系統彈性。
  • Metal:實現虛擬機器與容器的混合管理,降低硬體投資成本。

網路功能虛擬化(NFV)

透過容器化與微服務架構,電信業者可實現從5G到6G的平滑升級,並提升網路功能的可擴展性與靈活性。

可持續性與自動化

轉向軟體架構創新,避免大規模硬體投資,依賴CNCF生態系的工具與標準,實現綠色運算與高效資源利用。

行業合作與社區參與

CNCF電信論壇作為電信業者協作平臺,推動雲原生轉型與標準化。Linux Foundation整合端到端電信網路生態,鼓勵參與者貢獻技術與資源。企業可透過CNCF貢獻指南參與各專案,共同推動技術演進。

總結

Cloud Native技術透過CNCF生態系的開源工具與標準,為電信產業提供靈活、可擴展且安全的解決方案。從5G到6G的轉型中,電信業者需積極採用Kubernetes、Flux、Silver等工具,並參與CNCF社區協作,以應對網路功能虛擬化與自動化挑戰。未來,AI與機器學習的整合將進一步提升網路效能與可持續性,推動電信產業邁向更智能的雲原生時代。