2024年起,核心网上云从概念变成工程:西班牙电信德国公司与诺基亚合作,把存量5G核心网迁上AWS,首阶段迁移100万用户;而在日本,乐天移动2020年开网第一天就把整张网架在Kubernetes上。核心网从专用黑盒设备变成云上负载之后,运维最核心的动作——割接升级——正在被重写:从“凌晨停机、一夜全换”,变成“实例级灰度、分钟级回退”。本文结合公开案例与一线割接经验,讲清两代割接的本质区别、灰度升级的落地步骤、回退预案怎么写才不是废纸,以及乐天两次断网换来的教训。
传统核心网割接是一场仪式感极强的集体行动。提前三周提交割接申请,附上组网图、步骤表、回退预案;变更评审会上,无线、传输、IT各部门挨个签字画押;割接当晚,机房里坐着运营商现场组、厂商工程师、监理三方,网管后台还挂着远程接入的TAC支持席位。凌晨零点,先停业务——或者降级承压;第一步永远是备份,配置文件拷两份存进两台笔记本;然后加载版本包、重启进程、主备倒换,任何一个步骤卡壳,剩下的时间就开始倒扣。凌晨四点是死线:业务必须恢复,拨测必须通过。
这套流程的要害在于:网元是黑盒。HLR、MME里的用户数据和会话状态锁死在设备内部,想只升级一半?做不到。所以只能整停、整换、整回退。回退预案往往写在方案最后一页,却是最难执行的段落——窗口过半才发现问题,回退本身也要四十分钟,很多人选择硬着头皮往前走。2022年7月KDDI那场拖了86个小时的全国断网,起点就是一次语音交换设备的更换作业;2021年9月乐天移动的大范围故障同样出在维护作业的高压地带,日本总务省事后对两家都动了行政指导。行业里流传一句老话:割接失败不可怕,可怕的是回退预案是纸糊的。
5G SA核心网天生是云原生的:AMF、SMF、UPF是一组组微服务,跑在Kubernetes集群的容器里;用户签约数据外置在UDM/UDR,会话状态有UDSF兜底。SBA服务化架构下,网元之间是HTTP/2服务调用,“网元”这个概念本身已经被拆散成一个个可独立升级的服务实例。
这改变了升级的物理含义。过去升级单位是“一套网元”——整机重启、全网让路;现在升级单位是“一个容器实例”——控制器滚动替换Pod,旧实例先摘流量、停进程,新版本起来、通过就绪探针、重新接入流量,全程业务基本无感。版本共存成了常态:新旧两版AMF在同一张网里并行跑上几天,是云原生核心网的日常,而不是事故。
乐天移动官方对自家网络架构的描述很有代表性:网络全面虚拟化、云原生化,5G能力的引入“本质上只需要更新核心网和无线接入网的软件”(见乐天移动官网技术页)。2020年开网时,它是全球第一家从第一天起就把整张移动网架在Kubernetes容器栈上的运营商——据Fierce Network 2026年1月的报道,其网络完全托管在容器化软件栈上,连海量移动数据都放在对象存储上管理。
大运营商走的是另一条路:存量迁移。据telecoms.com报道,西班牙电信德国公司2024年与诺基亚签署里程碑式协议,将5G核心网迁往AWS,首阶段迁移100万用户,是大型运营商最早的存量(brownfield)云化5G核心案例之一;2025年MWC期间,西班牙电信又联合AWS、诺基亚打通了欧洲首个混合云5G SA呼叫——DU跑在马德里总部的EC2(Graviton ARM芯片)上,CU跑在AWS阿拉贡区域的数据中心。2026年5月,沃达丰宣布与诺基亚、AWS完成试验,把IMS语音和物联网核心应用跑上了AWS公有云(见沃达丰官网新闻稿)。方向已经清楚:核心网上云不再是PPT,是排期表。
三家代表性玩家,三条路径:
| 运营商 | 路径 | 关键事实 |
|---|---|---|
| 乐天移动(日本) | 全新建网,全栈容器化 | 2020年开网,核心网与RAN全面跑在K8s上,升级靠更新软件 |
| 西班牙电信德国 | 存量迁移(brownfield) | 2024年起与诺基亚合作迁上AWS,首阶段100万用户 |
| 沃达丰+诺基亚 | 公有云试点 | 2026年5月宣布IMS语音与物联网核心应用AWS试验完成 |
但别忘了另一半故事。乐天的云原生网络不是没出过事,而且出事的方式颇有“新时代”的意味。
2021年9月底,乐天移动发生大范围通信故障,大量用户长时间无法正常拨入电话。日本总务省将其认定为《电气通信事业法》意义上的“重大事故”,并于当年12月下达行政指导(据Communications Today转引共同社报道);直到12月24日内阁会议后的记者会上,总务大臣仍在追问整改进度——乐天报告称,iPhone用户的来电故障拖到2021年底才基本解决。一年后剧本重演:2022年9月4日(周日),乐天再次发生全网性系统故障,约两个半小时后才恢复(见路透社报道),总务省12月9日对其发出严厉警告和书面行政指导,白纸黑字要求防止类似事故重演(总务省新闻稿)。
这说明了什么?云原生解决了“怎么快”,没有自动解决“快得对不对”。容器化把发布速度提升一个数量级,也把流程纪律的短板同步放大一个数量级。快速建网、快速迭代是乐天的护城河,但“全云原生”的成色到底几何,业内也并非没有疑问——STL Partners的拆解文章标题就把这个问号摆在了台面上。对一线割接老手来说,这个案例的教训非常朴素:工具越快,闸门越要结实。变更评审、灰度比例、回退触发线这些“慢动作”,恰恰是快工具时代最不能省的环节。
云原生核心网的升级配方,行内已经跑出了相对固定的套路,核心思想一句话:把“一夜全换”拆成“分批换血”,每一批都有独立的观察窗和刹车线。
流量怎么切?行内常见的手法有几类:按网元池权重——新版本实例先放进AMF资源池,服务发现按权重少分流量;按地域——新版本先上一个小城市的UPF;按用户维度——测试号段或企业专线用户先行。无论哪种,第一梯队规模控制在1%上下,观察窗30到60分钟,盯住四个硬指标:注册成功率、PDU会话建立成功率、VoNR接通率、切换成功率,全部与升级前基线自动比对,偏离超阈值直接触发回滚。两代割接的差别,一张表说清:
| 维度 | 传统网元割接 | 云原生灰度升级 |
|---|---|---|
| 升级单位 | 整套网元,整机重启 | 单个容器实例 |
| 停机窗口 | 凌晨0点—4点,业务中断或降级 | 无需窗口,滚动替换 |
| 影响范围 | 全网或整大区用户 | 1%—5%灰度用户 |
| 回退方式 | 回退版本包加重启,30—60分钟 | 镜像标签回滚,分钟级 |
| 验证手段 | 人工拨测加告警巡查 | KPI自动基线比对加拨测机器人 |
| 版本共存 | 不存在,一夜全换 | 新旧版本并存数天 |
| 主要风险 | 割接失败拖长停机 | 探针误判、版本兼容、配置漂移 |
但云原生也带来几个新坑,每个都值得单独立卡防范。
一是探针误判。就绪探针只证明进程活着,不证明业务逻辑对——版本里一个字段的编解码错误,探针全绿,用户全挂。所以拨测机器人不能撤,要用真实终端按小时打一轮注册、呼叫、上传。
二是信令风暴。滚动更新如果限速没配好,几百个实例同时重启,同一时刻扑向UDM取签约数据,等于自己对自己发起洪水。重启节奏必须错峰限速——这和老时代“重启网元要一台一台来”是同一个道理,只是对象从板卡变成了Pod。
三是双版本兼容。新旧版本并存的每一天,SBA接口必须向后兼容,这是铁律,谁破坏谁全网翻车。共存期拉得越长,兼容性测试矩阵越大,所以共存期要设上限,不能无限期“暂存”。
四是配置漂移。灰度升级最怕的不是版本,是有人顺手在生产环境手改了一个参数。声明式配置加GitOps是正解:集群状态全部由代码库定义,任何手改都会被自动纠正并告警——配置的“唯一真相”只允许存在一份。
整套动作走下来,长这样:
flowchart TD
A["升级申请与评审"] --> B["预生产环境验证"]
B --> C{"预验通过?"}
C -->|否| D["退回研发修复"]
D --> B
C -->|是| E["备份:镜像/配置/数据"]
E --> F["灰度1%实例"]
F --> G["观察窗30分钟"]
G --> H{"KPI达标?"}
H -->|否| I["自动回滚镜像"]
I --> J["复盘归档"]
H -->|是| K["扩到25%"]
K --> L{"KPI达标?"}
L -->|否| I
L -->|是| M["扩到100%"]
M --> N["撤旧版本<br/>保留24小时"]
N --> O["变更关闭"]
传统割接的回退预案经常是纸糊的,云原生把回退做成了真功夫,但前提是功课做在前面。
第一,快照要全。升级前快照四件套:容器镜像版本清单、Helm values全量参数、配置库导出、数据库备份。镜像回滚是分钟级的,但数据和配置的回滚做不到分钟级——所以状态数据必须外置到UDR/UDSF,绝不能锁死在实例内部,这是回退速度的物理前提。
第二,触发线要量化。给一组一线经验参考值:注册成功率跌破基线0.5个百分点且持续5分钟、VoNR接通率跌破99%、拨测机器人连续两轮失败——满足任一条,自动回滚,不等人工决策。凌晨三点的电话会议做不出好决策,这是无数个通宵换来的共识。
第三,回退要演练。每季度拿预生产环境真刀真枪滚一遍回滚流程。没演练过的回退预案,等于没有预案——这句话在云原生时代同样成立,甚至更成立,因为回滚按钮越自动化,平时越容易忘了它到底能不能按下去。
第四,冻结期照旧。灰度不是免死金牌:月末出账日、重大节假日保障期,变更窗口照样关闭。2022年9月乐天那次故障发生在周日下午,业务全开的状态下系统照样瘫了两个半小时——日期和时机从来不是技术问题的遮羞布,该守的闸门一个都不能少。
从程控交换机到Kubernetes,割接这门手艺的内核没变过:备份、分批、可观察、可回退。变的是工具链——过去靠MML命令行和两部对讲机,现在靠CI/CD流水线、声明式配置和KPI自动基线。乐天用两张行政指导书换来的教训、西班牙电信用100万用户趟出来的路,说的其实是同一件事:核心网上云之后,割接单确实要重写,但重写的只是格式,敬畏之心一行都不能删。
本文由「51学通信」技术团队出品。51学通信由通信行业18年老兵爱卫生(微信ID: gprshome201101)维护,聚焦5G/6G核心网、3GPP标准解读、通信前沿技术深度分析。 出版作品有《5G核心网原理与实践》《IMS原理与实践》等4本通信专业书籍。知识星球「51学通信」提供深度技术答疑和行业洞察。
[!tip] 51学通信知识星球 星主:爱卫生(微信:gprshome201101)——公众号「51学通信」创办者,19 年通信行业运维与讲师经验,著有《GPRS网络信令实例详解》《EPC原理与实践》《5G核心网原理与实践》三本纸质书(各大电商平台有售)。 星球定位:深耕 5G 核心网、IMS、NFV/AI、云原生等 ICT 领域,主打运维岗位与信令分析。 当前规模:5200 篇主题 / 990 个回答,198 元/年。 加入福利:加入星球后请加爱卫生微信,拉您进知识星球年度陪伴与答疑群——不限量回复您的各种问题,另有群内分享。 AI 加持:51学通信知识星球已作为 skill 接入 WorkBuddy,使用 deepseek-4-flash 在海量星球帖子中精准找贴、找视频、找 FAQ 和案例,做总结、找文档和 PPT 等场景全覆盖。
