着業務需求的不斷變化,網絡流量與流向不可控已經成為光網絡引入sdn的最大驅動力。正如營運商人士在業内論壇上所說,光傳送網引入sdn目前時機已經成熟:光轉發平面和控制平面已經具備向sdn過渡的基礎,其中,控制器的開源技術正在逐漸完善;光轉發平面技術已經具備支援sdn的基礎,例如超長距離100g/400g、大容量otn、組網roadm、多顆粒排程等。
但同時營運商也提到了引入sdn的現實挑戰:“中國現有規模的光網絡如何有序演進sdn,是個龐大的工程,不可能一蹴而就,需要保護既有投資,光網絡的控制層南北向接口方面需要做出創新,現有裝置需要實作平滑演進。”
顯然,産業鍊企業已經從技術成熟度和現實部署問題上提早做了考慮。其中,中興通訊提出的軟體定義光網絡(sdon)整體戰略以“智能化、虛拟化、雲化服務”幾大特點,備受市場關注。據中興通訊承載網規劃部部長魏曉強表示,中興通訊sdon方案可提供bod、ovpn、ip+光協同等多種應用,可幫助營運商快速發放業務、按需調整帶寬、跨域組大網、簡化運維、降低整體建網成本。
2016年以及之後,sdn将進入試商用部署和長期演進階段。為了明确sdon演進過程、關鍵技術、應用模式,在6月底召開的法國尼斯ngon下一代光網絡論壇上,中興通訊将釋出“軟體定義光網絡技術白皮書”(以下簡稱白皮書),點明sdon發展中的核心技術問題并給出部署建議。
sdon演進步驟
經過一系列探索和試點,目前營運商更為關注的是如何逐漸将sdn的典型應用場景部署到現網中,解決網絡面臨的實際問題。
白皮書提出的sdon演進過程為:從最初的網管集中手工配置,到分布式控制平面(包括pce),再到未來的集中式軟定義光網絡。如表1所示。
白皮書指出,在光網絡中,控制平面和pce在多層多域異構網絡路由計算、資源配置設定以及流量工程資訊發現和同步等方面的積累為sdn解決方案打下了平滑演進的技術基礎,是光網絡朝向新一代sdn架構演進的重要裡程碑。如圖1所示,控制平面和 pce架構和sdn控制器架構的實作技術緊密關聯。
圖 1 控制平面及pce架構和sdn架構
目前,pce技術已經成熟并産品化,中國移動,工信部傳輸所聯合開展了多otn域的pce互通測試,驗證了光網絡pce集中式控制系統,多域多層多pce協同的路徑計算、資源配置設定技術,多域業務排程、保護恢複等功能。試驗充分證明pce系統為建構新一代sdn光網絡打下了平滑演進的技術基礎,是光網絡朝向新一代sdn架構演進的重要裡程碑。
sdon關鍵技術白皮書明确給出了sdon整體架構,由應用層,控制器層和裝置層組成,如圖2所示。其中接口分為南向和北向接口。目前光網絡的sdn解決方案架構逐漸成熟,三層基本架構和南北向開放接口的基本模型已經形成,針對不同的應用場景,可在此基礎上疊加其他功能層次。
圖 2 sdn光網絡解決方案整體架構
其中,“彈性光網絡傳輸層”是sdon架構的核心之一。其核心思想在于借助靈活栅格配置設定的光通道設計思想,通過采用高性能的可程式設計光路選擇濾波內建元件技術,支援網狀網中不同間隔和碼型信号的靈活交換處理。
sdn光網絡控制器主要進行路由計算,資源配置設定和統一的連接配接控制,可以擁有全局的網絡視圖、轉發狀态控制、全網的資源資訊和使用率資訊,可以基于預先設定的網絡政策,負載均衡政策,進行統一的計算和連接配接指令下發,控制網絡的流量和轉發,可以很好地負載均衡等相關政策。
在營運商尤為關注的南北向接口方面,白皮書指出,sdon架構的控制器與app或上層控制器之間的接口為北向接口cvni,控制器與裝置側的接口為南向接口cdpi。北向接口api的提供應該是開放的、靈活的,擴充性強的,能滿足不同使用者不同的開放需求,主要實作網絡配置、管理、應用等功能,接口協定根據應用層需求可支援openflow協定、pcep協定或restful接口等。
南向接口主要實作光網絡相關的連接配接建立、拆除和維護端到端光/電層連接配接的能力等,接口協定可使用openflow協定、pcep協定或snmp協定等。随着sdn的發展和應用的廣泛,南北向接口功能将進一步完善,接口将更加開放,相關協定也将逐漸标準化。
對于sdn光網絡和傳統光網絡的互通,白皮書指出,sdn光網絡的一個基本思想是多種異構網絡的統一控制,現網的控制模式有多種,如傳統網管控制的網絡,部署了分布式控制平面(gmpls)的網絡,建立的sdn光網絡需要考慮和這些傳統網絡的互通,實作跨多層異構網絡的端到端連接配接自動建立。
sdon的應用價值與演進之路白皮書還重點提到了sdon的兩大應用價值,一是作為服務層,在全局統一控制排程下,能感覺不同的業務特性,支援更精細化的管控,通過在時間次元和空間次元采用不同的排程政策,提升承載的效率和品質;二是從智能管道自身經營的角度出發,通過虛拟化等技術,支援ovpn等增值功能,充分挖掘光網絡管道資源利用價值。
在演進之路上,sdn光網絡展現出很大的創新性,也有很強的驅動力。在具體的應用中,可能不同的場景存在具體的需求,需要産業鍊推出針對特定場景的階段性解決方案和技術。
白皮書還提出了sdon在未來的應用中會面臨多方面的技術和非技術挑戰:作為一個以軟體為主導的網絡架構,主要挑戰來自于軟體集中控制和管理的擴充性,軟體的複雜性和有效性挑戰,還有安全性等問題:作為一個開放的系統,在統一控制上的主要挑戰有,不同硬體廠家裝置及管理的可遷移性,從現有的硬體平台向虛拟化網絡的平滑演進、和傳統網絡的相容性和長期共存的挑戰等。
中興通訊的sdon實踐
釋出sdon白皮書之前,中興通訊已在光網絡的sdn引入上做了大量的探索和實踐。
自2014年開始中興與三大營運商進行了sdon實驗室和現網測試,進一步提升了中興9700等裝置對sdon的支援。目前營運商對sdon的部署是基于現網的裝置,目的是解決現實問題,在保護已有網絡投資基礎上關注光網絡的資源管理和使用效率的提高。
其中,2015年7月到9月中興和中國電信共同完成了面向bod和vts典型業務場景等測試,包括實驗室測試和兩個省市的現網測試,取得了預期效果。根據創新周期規律,中興提出,sdn會首先在局部場景、小範圍試驗驗證,這是對光網絡已有軟體功能在sdn架構下進行的重構和驗證。在于營運商的合作試點中,中興通訊作為單域控制器和裝置提供廠商,參與完成了跨廠商跨多個路由域組網場景下的oduk和二層以太網業務的建立、删除、查詢功能,vts業務保護和恢複功能,以及業務按需帶寬調整bod功能和二層以太網業務性能資訊統計等各項測試,給未來商用部署提供了很大的參考價值。
同時,中興在與營運商的合作中不斷完善了sdon的架構,使其子產品功能更清晰,在南北向接口上也根據營運商規範和onf的相關标準逐漸進行了完善,且送出了多項sdon提議被國際标準組織采納。“鑒于傳輸裝置不同廠家裝置間的差異,在傳送和控制平面實作上,sdon分階段來實作同廠家裝置控制器管理,異廠家裝置通過高層協同器統一管理的分部實作更合理。”中興通訊副總裁朱永興表示。
2016年以及之後,sdn将進入試商用部署和長期演進階段,中興通訊表示,将逐漸把sdn的典型應用場景部署到現網中,解決營運商面臨的實際問題。
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