Sopra Steria - 图数据库与分析

实时电信网络弹性依赖于基于图的数字孪生

Sopra Steria 利用 Neo4j 构建了智能网络分析 (INA) 浏览器工具，使其电信客户能够实时模拟网络变更并解决故障。

电信网络连接着全球数十亿人以及设备，使其成为现代社会不可或缺的一部分。任何中断都可能阻碍紧急服务，妨碍关键信息的传播，并影响从安全到商业再到亲人之间沟通的日常生活互动。然而，即使是最大的运营商也会面临意外中断，影响数百万用户。

即使是路由器离线这样简单的事情，也会导致网络故障，因为关于该路由器如何与网络交互的信息会变得过时。

在 2022 年，Sopra Steria，欧洲领先的顶级电信公司顾问，着手解决一个复杂的问题：他们如何才能构建一个解决方案，帮助客户预测中断和网络故障在发生之前？

运营商网络中的每一次变更都可能是有益的，也可能是有害的：高达 80% 的中断是由网络变更引起的，其中 10% 的变更在第一次迭代时失败。将此乘以每天平均 1,000 次变更，而且通常是手动输入的，那么出错的可能性相当大。

“这就像在高速公路上以高速行驶时更换轮胎一样。电信网络每天都在做这样的事情，”Tamara Kreiling 说，Sopra Steria 高级顾问。

该公司知道，如果他们的客户能够在他们的网络上运行模拟，并自信地测试计划中的变更，那么结果将改变整个行业。然而，现有的基础设施和技术不够快，也不够灵活，无法实现这一目标。

“使用传统的关联数据库，您需要合并多个表，这使得整个过程的性能下降，”Sopra Steria 的数据科学家顾问 Franziska Schmidt 解释道。

Sopra Steria 在尝试为其客户网络的弹性和可预测性寻找解决方案时，面临着一系列挑战

答案在于 Neo4j 的图数据库功能：为名为智能网络分析器 (INA) 的定制解决方案提供支持的关键，该解决方案创建了网络拓扑的数字孪生。此数字孪生使电信公司能够在部署更改之前虚拟测试更改，从而防止停机。

“Sopra Steria 选择 Neo4j 作为我们的图数据库，因为它具有性能、快速查询和可视化工具，”Kreiling 说。

INA 准确地表示网络拓扑的当前状态，而不是其计划状态。庞大的分层图存储数据之间的关系以及网络基础设施的近实时状态，使网络分析师能够进行基于仿真的测试。

INA 还提供数字孪生的交互式可视化。分析师可以查明可能遇到拥塞的连接、测试数据重新路由的方法、模拟网络更改以及评估潜在影响。

“对于没有数据科学背景的人来说，将网络视为具有相互连接的节点和边的数字孪生，使他们更容易理解网络的功能以及如何管理它，”Kreiling 说。

Kreiling 分享说，如果没有将数据存储在本地图结构中，那么“几乎不可能分析网络中的流量流并模拟网络中的更改将如何影响性能”。

也有一些自动化。名为 INA Monkey 的虚拟网络工程师在后台持续运行，并通过连续切换网络中的点来随机模拟故障。该工具包括一项优化自动路由的功能，建议测试范围内最佳选项。

INA 以全面准确和端到端覆盖范围来表示网络。如果路由器发生故障或停电，分析师可以使用数字孪生进行故障排除。

该工具可以查询以查找直接和多值关系，重要的是，还可以查找它们之间的连接。INA 用户可以快速识别受影响的站点，考虑所有路由的流量，并与票务系统交互以帮助识别根本原因并提供快速修复。

“我认为最重要的用例是故障排除，因为它是时间敏感的，”Schmidt 说。“如果网络在任何时候发生故障，可能会有很多客户无法使用他们的手机或连接到互联网。INA 背后的图数据库使得找到问题的根本原因变得容易得多。”

由 Neo4j 提供支持的 INA 是 Sopra Steria 的一个差异化因素。电信提供商知道，当互联网和移动用户没有断开连接时，他们最快乐，欧洲的 8.37 亿互联网用户如果他们的服务无缝，他们更有可能继续忠诚于他们的提供商。

“用例数量非常大，”电信首席架构师 Andreas Lattoch 说。“基于网络的当前状态，我们现在可以以容量和运行时为导向的方式进行计划，以及以成本和时间优化的方式进行计划。”

“图技术的潜力远未被我们完全发掘，”他补充说。“我们现在才刚刚开始使用 INA。项目结果与用例无关，可以在电信领域和各个行业进行进一步开发，以用于商业咨询。”

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