擁抱SDN ZTE SDN Based IPRAN提高網絡服務能力

中興通訊 | 吳萍 張寶亞

擁抱SDN ZTE SDN Based IPRAN提高網絡服務能力

中興通訊 | 吳萍 張寶亞

隨著移動互聯網的普及，人力成本逐年提高對運營商的運營能力提出了更高的要求。SDN在IPRAN網絡應用可實現全軟件自動化管理及按需應用呈現，幫助運營商進一步簡化運維。

IPRAN網絡廣泛應用于移動回傳網，承載2G/3G/ LTE等移動業務。IPRAN全網采用IP/MPLS解決方案，接入層引入三層之后涉及到IGP/BGP/LDP/TE/PW/ BFD等大量配置，且一個IPRAN本地接入網往往有數千臺的龐大規模，網絡開通運維復雜，人員技術水平要求高。LTE時代eNB節點受頻點影響，覆蓋能力遠小于目前的基站，這意味著需要更多的基站來補充覆蓋，網絡規模的擴大將會給運營商帶來結構設計、業務配置和運維等方面的一系列問題和壓力。

為應對現階段尤其是LTE時代對IPRAN網絡的要求和挑戰，中興通訊推出SDN Based IPRAN解決方案，海量遠端接入層設備被虛擬成匯聚設備的板卡進行管理，匯聚層和接入層設備組成大的虛擬集群系統，使得接入層組網成為設備內部處理，簡化IPRAN網絡設備，提高網絡自動化部署、運維和管理能力，提高網絡服務能力。

一、中興通訊SDN Based IPRAN網絡模型

SDN Based IPRAN網絡主要由SDN控制器和網絡設備兩部分組成，如圖1所示。SDN控制器將實現對SDN控制器域內的設備進行控制，支持標準的API接口開放給第三方，也提供網管接口接收來自網管的控制管理。SDN控制器是虛擬網絡的大腦，管理SDN網絡拓撲，根據拓撲計算轉發路徑、配置管理業務，最后形成表項下發到網絡設備。網絡設備主要提供基本的業務轉發、QOS等方面的能力，轉發設備的轉發表項由SDN控制器下發到設備，轉發設備不運行復雜的路由協議，轉發路徑的形成由SDN控制器進行計算下發到設備。

目前SDN尚屬于標準定義階段，現階段SDN標準尚不成熟，SDN在IPRAN上應用必然遵循由局部到全局的發展過程。當前在IPRAN接入層實現SDN，可大幅減少網元數量，簡化網絡架構，提升網絡服務能力；網絡的匯聚核心側采用傳統的IP技術，網絡自由靈活。

二、SDN Based IPRAN不同平面功能

圖1 SDN Based IPRAN的系統架構

圖2 SDN Based IPRAN不同平面功能

引入SDN之后，IPRAN組網控制面板與轉發面分離，接入設備與匯聚設備集成Control Agent模塊，用于轉發面與控制面的協議交互。運用SDN的IPRAN網絡，三個平面的關系以及職能如圖2所示。

轉發面：業務發放不再關注網絡設備之間轉發路徑如何建立，只關注業務的接入點和業務的終結點，以及帶寬約束條件。

控制面：主要做業務級的控制平面定義，基于Openflow協議擴展，完成網絡拓撲的發現、業務配置下發，業務PW/LSP路徑的計算及表項的下發。

管理面：轉發設備仍然具有獨立的管理面，在網管上可作為獨立網元管理。但是由于業務已經由Controller進行集中控制，因此網元管理面只提供網元設備管理功能，如轉發節點設備本身的管理接口，如電源、電壓、單板等管理功能。Controller提供基于網絡的北向接口，提供給網管和第三方應用。

三、SDN Based IPRAN的控制器設置方式

IPRAN網絡中，根據Controller的部署方式，可以分為外置獨立的Controller和內置的Controller。內置式的實現方式是：SDN Controller內置在匯聚設備ASG上，CSG作為Agent；外置式的方式是采用獨立的設備作為S DN Controller，CSG和ASG都作為Agent存在。

內置式SDN Controller模式，可以利用現有的網絡設備，進行軟件的升級，即可在接入層應用SDN技術，對網絡架構和網絡管理模式改動小，快速部署SDN。但是它受限于現有網絡設備的處理性能，SDN Controller控制的范圍局限在現有設備匯聚的網絡大小；更為關鍵的是SDN Controller附著的設備沒有轉發與控制分離，從SDN技術以及應用場景來看，升級影響大，APP開發周期長，在一定成都上影響應用程序和后續功能的開通。

而外置獨立式SDN Controller可以利用服務器等IT硬件，處理能力強，能夠控制更大范圍和更多節點；獨立SDN Controller運行的網絡設備不再參與網絡數據流量的轉發，可部署到遠端數據中心，不受限于網絡物理位置；運行程序獨立，可以直接在控制器加載和卸載新的APP應用軟件，快速開通新的應用，開發周期和難度大幅度降低，能夠快速響應和跟隨SDN技術的發展。

從長遠的角度考慮，我們選用了控制器外置獨立式的方式。外置獨立式的SDN Controller，軟件運行在獨立的服務器上，服務器不參與網絡業務流量的轉發；CSG 和ASG都集成Control Agent模塊，用于向Controller上報狀態，接受Controller控制等；獨立式的SDN Controller，一個網絡中也可以部署多個Controller，控制器做主備方式或者負載分擔方式；外部的網絡設備可以認為SDN域就是一臺路由器。如果SDN域外的設備與SDN域內的設備之間，在傳統組網情況下建立有傳統路由協議，ASG作為IPRAN虛擬化網絡和傳統IPRAN網絡分界轉發節點設備，與周邊非SDN域內的網絡設備建立傳統的路由協議。

作為IPRAN領域的領導者，基于對移動業務分組化趨勢的深刻理解，中興通訊SDN Based IPRAN采用控制器外置獨立式的方式，能夠快速響應和跟隨SDN技術的發展；采用標準的Openflow協議，兼容其它廠家，可實現跨廠家的業務部署，符合SDN理念和發展趨勢，深刻體現了中興通訊在IPRAN領域和SDN領域的技術積累和持續創新。