基于意图的网络（IBN） 中国移动研究院 2018年6月

主要内容 什么是IBN网络 IBN关键特征 IBN驱动力和优势 IBN发展现状 IBN推广中可能遇到的困难 IBN项目工作计划

网络基础设施（交换机、路由器、控制器等） 什么是IBN 基于意图的网络 ( IBN:Intent-Based Network)：是基于用户意图去构建和操作网络的闭环系统，提供网络基础设施全生命周期的管理，包括网络设计、实施、配置和运维，可提升网络可用性和敏捷性。 IBN系统由4部分组成（Gartner）： 意图翻译和验证：系统从用户获取业务策略（意图），将其转换为网络配置，同时在网络模型上验证配置是否能满足业务策略 自动化配置：通过网络自动化或网络编排完成网络基础设施上的配置 网络状态感知：实时获取网络运行状态 保障和自动修复：实时验证业务意图是否得到满足，并且在意图无法满足时自动修复或者通知用户 用户意图 意图翻译和验证 网络状态感知 自动化配置 API 网络基础设施（交换机、路由器、控制器等） 意图检测 / 自动修复 遥测 配置 IBN关键点 谁的意图：网络用户（客户），IBN始终把用户意图作为管理网络的关键 什么是意图：用户的业务需求，例如通过公网访问某个虚机、将某个虚机的内容迁移到其他需求等 意图输入方式：可通过Web门户或者第三方网络管理软件输入 意图验证：在意图完成翻译后，且配置下发到实际网络前执行，即先在网络模型上验证无误后再配置到实际网络 自动化配置：IBN自动化配置和遥测不关注底层网络差异，底层网络可能是传统网络或SDN网络。由API屏蔽差异 IBN应用场景：数据中心、IP承载网、企业园区等

IBN关键特征 IBN网络工作流程 配置前的意图验证和网络运行中的意图实时检测修复是IBN网络的关键特征 AI语义分析 用户意图表达 用户层 AI决策 运行数据展示 意图翻译和验证 意图检测和修复 意图编排管理层 自动化配置 网络状态收集 ML是AI的一种实现方法，DL是ML的一种方法 基础设施层（物理或虚拟） 配置前的意图验证和网络运行中的意图实时检测修复是IBN网络的关键特征 基于AI/ML的算法保证意图翻译、验证和修复的正确性 AI 预测分析 模式识别 自然语言接口 网络建模 机器自动化处理 。。。。 ML 深度学习 强化学习 监督式学习 用户意图 意图翻译和验证 网络状态感知 自动化配置 API 网元（交换机、路由器、控制器等） 意图检测 / 自动修复 遥测 配置 更智能和灵活的网络

IBN的驱动力和优势 IBN驱动力 IBN优势 互联网或运营商面临管理大规模网络的诉求，仅靠人工管理很难满足要求 企业数字化转型引发的对网络敏捷性、可用性等需求日益增加 云服务应用需要跨越异构/多云的基础设施，需要提供一致的策略 人工智能、机器学习等技术发展使得网络建模、机器自学习比以往更加可行， IBN实现成为可能 IBN优势 自动化配置和编排大规模网络比人工操作更安全、高效 网络运行中实时验证意图实现状况，能及时发现故障，减小业务中断时间 解决异构环境之间网络管理问题，使得用户能够完成以意图为导向的统一管控 屏蔽基础设施层的不同设备差异以及各种私有接口，进一步地解除厂商的绑定 减少人工成本、提升网络性能、减少运维工具投入等 Gartner预测：完整的IBN系统能将网络基础设施交付时间缩短50%~90%，业务故障时间减少50% Communication service provider

IBN发展现状 目前很多厂商已推出IBN解决方案：Apstra的AOS、Cisco的Digital Network Architecture (DNA) 、Juniper的Self-Driving Networks、华为的Intent-Driven Networks等，另外云杉、Forward Networks、 Veriflow、Waltz Networks等也有IBN解决方案 目前大部分厂商的方案并没有支持完整的IBN方案，但随着产品逐渐完善，商用案例逐渐增加，IBN方案会逐渐成熟 一些开源组织的IBN项目 开源组织 IBN相关项目 ONF ONF Northbound Interface WG 2016年提出Intent NBI 接口，定义了用户意图到SDN控制器之间的北向接口，它通过一种声明式的表达来体现用户的意图，是一种自顶向下，从需求视角对网络对象与能力的抽象。上层应用通过SDN控制器将用户意图解析到网络基础设施上，使网络满足用户意图 ODL 基于ONF的NBI接口的参考实现，项目名称Network Intent Composition ( NIC )，从Boron版本开始支持 ONOS ONOS 控制器也有基于ONF NBI的接口实现 OpenStack 项目GBP（基于组的策略）已经实现了一些Intent-Driven API OPNFV 正在收集IBN相关需求，针对ONF Intent NBI接口建模进行讨论，但还没有实质性输出 ETSI NFV EVE和IFA两个工作组正在讨论并收集IBN需求 Evolution and Ecosystem (EVE) and Interfaces and Architecture (IFA) Working Groups. GBP：group based policy，cisco主导

正确的宣传和引导、推动软件开源以及接口标准化工作有助于推动IBN发展 技术可行性：IBN严重依赖AI算法来理解企业网络和客户意图，这些算法尚未在各种网络环境中实施或测试中得到验证，因此，IBN可能无法完全解决网络和意图的多样性问题 风险规避：基于意图的网络与传统的网络不同，它需要网络人员“信任”AI算法生成的规则。 然而，网工们深厚的风险规避意识可能使IBN永远不会被认为足够安全而应用，另外，早期的一些部署试点可能会失败，更加大了对IBN的质疑。 市场搅局者：可能有一些提供商对IBN进行概念更换，即打着IBN的旗号销售非IBN的产品，就像SDN市场一样，使得一些IBN用户对IBN进行了投入，但没有看到IBN的优势。 服务提供商风险：目前许多IBN网络供应商是较小的初创公司，他们可能缺乏维持长期市场推广的财务资源。 以网络为中心：IBN局限于网络应用，没有涵盖计算、存储等基础设施，这个局限性可能也限制IBN的应用。 正确的宣传和引导、推动软件开源以及接口标准化工作有助于推动IBN发展

项目工作计划 基于意图的网络研究项目为期一年，从2018年11月至2019年11月，按照关键技术和主流解决方案调研分析、典型场景落地总结和白皮书整理发布等阶段进行展开。 项目立项 2 3 4 6 5 8 11 10 7 9 12 2019.1 白皮书发布 2018.11 落地项目总结 关键技术和主流方案分析

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IBN FAQ 疑问1：IBN和SDN什么关系，是否SDN概念的新包装？ IBN用于提供网络的规划、设计、部署、维护等全生命周期管理，关注用户意图和网络的匹配；而SDN仅是一种网络架构，IBN可以应用在SDN网络中，也可以用在非SDN网络中。 疑问2：IBN仅是高级自动化配置的新名称？ 虽然目前很多厂家的IBN解决方案就是实现了配置的自动化，但理想的IBN网络支持的用户意图翻译、基于AI/ML算法验证意图、实时获取网络状态等是自动化配置不具备的，IBN网络包括自动化配置，是IBN方案的一部分，但自动化配置不一定基于意图。 疑问3：IBN会完全替代网络工程师吗？ 一些简单重复性的工作，例如网络设备配置、简单问题修复、采集设备信息等会被替代，但一些复杂工作，例如复杂故障定位还是需要网工参与。 疑问4：IBN什么时候能成为主流应用？ 现在商用产品很少，Gartner预测到2020年，将有超过1000家大型企业在生产中使用基于意图的网络系统，而现在还不到15家。 疑问5：IBN方案主要提供商？ Gartner在2017年评选的IBN“cool vendors”包括 Apstra、Veriflow、Forward Networks等初创公司