软件定义的垂直行业：通过开源实现转型（2024）

创新速度、互操作性以及成本是电信、能源、汽车、金融、农业以及3D图形和电影行业共享软件开发的最主要驱动力。 目录 概览04 协作动力 06 电信07 能源18 汽车行业29 项目聚焦：Zephyr33 金融36 农业43 媒体与娱乐46 结论56 当我说创新正在被民主化时，我的意思是产品和服务的使用者——无论是企业还是个人消费者——越来越多地能够为自己进行创新。以用户为中心的创新流程相比于数百年来一直是商业支柱的制造商为中心的创新发展系统具有巨大优势。进行创新的用户可以开发他们真正想要的，而不是依赖于制造商作为他们的（往往非常不完美的）代理人。 概述 世界上一些最大、监管最严格、最复杂、有着数百年历史的行业，如金融、电信和能源，与快速发展、处于技术前沿的创新型、创意产业，如电影产业，有何共同之处？ 开源代码与专有代码的比例正在增长。 除了增加软件消费外，最近麦肯锡公司报告称，在行业垂直领域，顶级四分之一公司的“最大差异化因素”是“开源采用”，即公司从用户转变为贡献者。事实上，报告的数据显示，顶级四分之一公司对开源的采用对创新的影响是其他四分之一公司的三倍。 他们越来越依赖于开源软件（OSS），并将开源软件融入其研发和开发模式中。今天，全球经济中的几乎每个行业部门都依赖于包含开源代码的软件和硬件产品，并且…… Linux基金会的作用 2015年，联合国在其《2030年可持续发展议程》中提出了17个可持续发展目标（SDGs），代表了一系列针对组织机构和机构的行动计划，旨在实现经济、社会和环境的可持续性。在这一事业中，开源的相关性显而易见：联合国全球契约指出，数字技术——尤其是开源技术——对于实现联合国SDGs至关重要。 在过去的20多年里，Linux基金会已从单一项目——Linux内核，扩展到数百个不同的项目社区。Linux基金会对“基础即服务”模式的开发支持社区在关键的水平技术领域，如云、安全、区块链和网页上合作进行开源项目。 LF托管的社区项目在帮助行业日益走向软件定义方面处于前沿。从满足全球对安全、可扩展数据网络的需求到制定解决普遍监管挑战的标准，以行业为导向的开源项目能够提供普遍、易用、安全且成本效益高的解决方案，为所有人创造共同价值。 Linux Foundation的调查一直显示，对开源技术技能的需求持续增长。在2023年，累计学员报名人数超过300万，平均每周有超过1000人参加LF培训考试。 共同学习 许多Linux基金会项目社区在垂直行业分组中保持一致。虽然它们可能最初是寻找在Linux基金会中一个中立家园的个别努力，但许多项目发现，相互协作和学习非常有用。网络安全和人工智能（AI）正日益成为数字经济各个领域的至关重要的因素，一个垂直行业的成功可以引领另一个领域的创新。例如，能源部门正遵循与电信部门相似的、经过验证的发展轨迹。在这些情况下，开源软件（OSS）的最佳实践指导这些行业充分发挥其潜力并走向软件定义的未来。 本文将深入探讨由Linux基金会提供服务的各大垂直行业举措。我们突出了一些显著的开源项目，以及为何这些关键行业垂直领域——其中一些已有超过100年的历史——通过使用开源软件（OSS）实现了自我转型。 是什么因素推动垂直行业在开源领域进行合作？ 许多垂直行业持续面临创新压力。然而，它们面临着供应链、多样化的客户需求、法规以及缺乏人才来完成复杂商业中领导层可能设想的所有任务。一些组织选择重复做他们一贯做的事情，但试图比同行更快或投入更多。他们通常建立围绕核心竞争优势的战略框架，他们认为这使他们获得了优势。 一些公司选择以不同的方式执行他们的愿景，通常依赖软件来重新定义他们的流程和资产。他们将业务的精髓转化为API、功能和云资源。一旦这些流程和资产被定义为软件，公司往往能看到汇聚各种商业职能的机会。这一趋势与全球在电信领域看到的语音、文本、数据和互联网的汇聚趋势相似。 数据显示，顶尖四分之一公司的开放采用率来源对创新的影响是其他来源的三倍。与其它象限中的公司。” — 麦肯锡公司 当一家企业的核心战略功能转变为软件定义模式时，许多公司发现他们越来越依赖软件开发者。至少一位科技行业分析师将这一认识称为 如“《新王者》这种向软件定义基础设施的转变是垂直行业组织的一项根本性转变。 电信 LF 网络与邻近社区 随着电信服务提供商从专有网络硬件转向，他们正在采用软件定义的模型，并通过开发孤立的网络软件堆栈避免孤军作战所需要的大量工作量、复杂性和成本。虽然电信提供商之间的竞争非常激烈，但他们在迈向云计算原生存活环境、6G/下一代通信以及人工智能原生网络等方面的挑战上都在试图解决类似问题。 现在已有一个半世纪历史，电信行业的创新步伐因终端用户驱动的创新、行业协作以及技术融合——所有这些均得益于开源——而迅速加快。网络作为一种统一技术，贯穿于现代通信的各个行业，从简单的网络交易到复杂的服务链。今天，世界上一些最大的电信公司参与开发开源网络产品，以确保网络与新兴技术产品和商业模式同步发展。 2013年，Linux基金会主办了一个初始的开源项目，旨在通过创建OpenDaylight，一个软件定义网络（SDN）控制器，来实现这一转型。2017年，当全球电信提供商AT&T和中国移动意识到他们正在解决相同的“无差异化”网络自动化问题时，他们联合起来创建了开放网络自动化平台（ONAP）项目，随后不久，Linux基金会网络（LFN）项目伞形组织成立。在成立之初，LFN包括了Linux基金会已经托管的一些现有网络项目（如Anuket、FD.io、OpenDaylight和ONAP——所有这些都在解决网络堆栈不同层的挑战），标志着以最终用户驱动创新的新时代的到来。 但是，从历史上看，电信网络一直是由供应商主导、专有且发展缓慢，全球范围内部署基于标准的黑盒设备。认识到网络对我们数字社会和经济的重要性，以及与云网络的集成带来的机遇，该行业现在正处于全球范围内数百亿美元规模的大规模资本基础设施投资的困境之中。 今天，LFN作为整个开放网络堆栈的协作中心，将云到核心及更远范围的内容统一在一起。它下设有10多个项目，并在Linux基金会生态系统内及外部与无数相关开源组织紧密合作（如Linux基金会的Sylva、SONiC、CAMARA以及O-RAN软件社区（SC）等行业组织，如开放计算项目和国际开放无线网络论坛）。 向云原生转型 通信网络的建造和维护成本极高，尤其是随着它们需要处理更多流量、消耗更多频谱和集成更广泛的科技。对数字化产品的消费者需求以及由TikTok等应用程序产生的移动流量持续每年增长。这要求电信运营商持续提升其网络的效率、容量和能力。希望突破“常规业务”的公司将开源视为一种合作、创新和共同实现目标的途径。通过这种方法，电信运营商变得更加灵活、敏捷，并且与基于开源的生态系统提供的产品越来越兼容。 LFN是Linux基金会最早的几个项目之一。其软件和项目为服务提供商、云服务提供商、企业、供应商和系统集成商提供网络基础设施和服务的基石，这些服务能够实现快速互操作性、部署和采用。 LFN是一个协同中心，它统一了整个堆栈。 云计算的兴起——它几乎对所有企业垂直行业都产生了颠覆性的影响——也对当今的全球网络产生了变革性影响。今天的网络架构师在将云计算整合到其整体网络策略时，需要拥有在私有、公共和混合云之间进行选择的自由。 LFN在整个堆栈中作为行业协作中心的作用在跨行业网络转型中至关重要。 云服务提供商如亚马逊和谷歌正寻求通过电信网络来扩大其客户覆盖范围和收入机会；同时，电信运营商也在寻求利用基于云的服务在他们的产品中创造企业需求和收入。这种“竞合”如何展开将成为行业未来发展的关键转折点。 基础设施采用真正的云原生方法，从而降低云和网络基础设施采用的成本。 为进一步推进云原生方法，LFN 与 CNCF 合作推出了云原生电信倡议（CNTI）2023年。该倡议汇集了来自LFN和CNCF的电信网络和原生云思想领袖，他们共同努力实现相同的目标：通过最佳实践、测试目录和认证来提高原生云网络的信心和采用率。 这种网络转型只能通过云原生的方法来实现，包括以程序化和可重复的方式大规模开发、构建和部署工作负载。根据CNCF云原生技术和架构通常包括容器、服务网格、多租户、微服务、不可变基础设施、无服务器和声明式API的某种组合。要实现真正的云原生网络转型以及一个开放、健康的生态系统，需要端到端地使用云原生网络技术。这种方法有助于确保系统中的应用程序能够以安全、弹性、可管理、可持续和可观察的方式进行互操作——这些都是健康SDN生态系统所必需的。 网络APIs &可编程性 APIs允许通过网络可编程性，通过使应用程序能够动态地与网络基础设施交互。通过在应用程序之间创建互操作性，系统设计师可以在任何给定时间组装适合他们特定需求的软件堆栈。例如，APIs提供了一种结构化的方法来访问网络性能、潜在的系统瓶颈等遥测数据。通过利用这些数据，应用程序可以通过对诸如网络负载均衡等方面的更好决策来提高性能。APIs还通过允许新的收入生成服务，为电信运营商和企业客户驱动收益化。 TheNephio项目是传统网络与云原生方法之间架起桥梁的绝佳例子，通过在大规模云和边缘部署中使用基于Kubernetes的云原生意图自动化。它由谷歌开发，捐赠给了Linux Foundation，现在已经成为LFN旗下的一部分。Nephio使得将网络功能快速上线到生产环境成为可能，包括底层云的配置。 在短短12个月内，我们见证了[开放网关]的强劲增长。今天，几乎有240家运营商加入了开放网关，它们代表了超过65%的移动连接。已有40家运营商商业化地推出了超过90个CAMARA API，这些API已经准备好使用。 — Mats Granryd，GSMA 总裁 卡玛拉项目 人工智能 CAMARA是Linux Foundation内部的一个开源项目，旨在定义、开发和测试API。CAMARA与GSMA运营商平台小组紧密合作，以对齐API需求，发布API定义，并创建（服务和服务管理）API。通过快速敏捷创建的工作代码以及开发人员友好的文档，实现了API的协调一致。通过网络API的按需、安全、可控的曝光，为将运营商网络转变为服务能力平台铺平道路，促进应用程序到网络的集成，这对于在5G+时代提供增强的和定制化客户体验至关重要。换句话说，这项工作对于释放电信、云计算和边缘现代网络环境的全部潜力至关重要。 智能化网络和AI的未来掌握在愿意为新的和现有项目做出贡献的个人和组织的手中。无论是在网络建设、网络技术开发还是网络服务消费中，为AI中心化的开源项目做出贡献是塑造智能化网络未来的一种既教育性又有成就感的方式。 在技术不断演变的领域中，开源软件（OSS）项目及倡议扮演着关键角色。理解它们的起源和当前状态对于欣赏开源软件如何有效应对智能网络带来的挑战至关重要。 几个开源项目为网络人工智能解决方案铺平了道路。这些项目，无论是已经建立还是处于积极开发中，构成了智能网络的基础。 通过利用这些基础，LFN展望了一个未来，其中开源软件（OSS）成为解锁未来几代网络人工智能（AI）潜力的驱动力量。在网络行业中，某些AI技术是特定于其领域的，并且现有的OSS项目必须解决这些独特的需求。同时，更多通用的技术——对于AI驱动的网络至关重要——将来自更广泛的AI OSS社区。这两个领域的合作将塑造网络技术的未来。 LFN和开源在培养智能网络技术中扮演着关键角色。LFN内的关键项目集中于多个方面，包括数据模型、基础设施和集成蓝图。2024年4月的“智能网络、人工智能与机器学习应用于电信运营商从LFN发布的白皮书中可以获得对这些趋势更多的见解。 技术颠覆 行业正目睹一个有形的网络行业转型进入企业领域，并已初见成效：L3AF项目，沃尔玛在2021年得到其他领先科技公司的支持下，将其捐赠给Linux基金会，该项目使内核功能成为服务，