中興通訊發(fā)布SDON白皮書(shū)詳解光網(wǎng)絡(luò)變革技術(shù)關(guān)鍵

本刊記者│魯義軒

中興通訊發(fā)布SDON白皮書(shū)詳解光網(wǎng)絡(luò)變革技術(shù)關(guān)鍵

本刊記者│魯義軒

在演進(jìn)之路上，SDN光網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)出很大的創(chuàng)新性，也有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力。在具體的應(yīng)用中，可能不同的場(chǎng)景存在具體的需求，需要產(chǎn)業(yè)鏈推出針對(duì)特定場(chǎng)景的階段性解決方案和技術(shù)。

隨著業(yè)務(wù)需求的不斷變化，網(wǎng)絡(luò)流量與流向不可控已經(jīng)成為光網(wǎng)絡(luò)引入SDN的最大驅(qū)動(dòng)力。正如運(yùn)營(yíng)商人士在業(yè)內(nèi)論壇上所說(shuō)，光傳送網(wǎng)引入SDN目前時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟：光轉(zhuǎn)發(fā)平面和控制平面已經(jīng)具備向SDN過(guò)渡的基礎(chǔ)，其中，控制器的開(kāi)源技術(shù)正在逐步完善；光轉(zhuǎn)發(fā)平面技術(shù)已經(jīng)具備支持SDN的基礎(chǔ)，例如超長(zhǎng)距離100G/400G、大容量OTN、組網(wǎng)ROADM、多顆粒調(diào)度等。

但同時(shí)運(yùn)營(yíng)商也提到了引入SDN的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)：“中國(guó)現(xiàn)有規(guī)模的光網(wǎng)絡(luò)如何有序演進(jìn)SDN，是個(gè)龐大的工程，不可能一蹴而就，需要保護(hù)既有投資，光網(wǎng)絡(luò)的控制層南北向接口方面需要做出創(chuàng)新，現(xiàn)有設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)平滑演進(jìn)。”

顯然，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)已經(jīng)從技術(shù)成熟度和現(xiàn)實(shí)部署問(wèn)題上提早做了考慮。其中，中興通訊提出的軟件定義光網(wǎng)絡(luò)（SDON）整體戰(zhàn)略以“智能化、虛擬化、云化服務(wù)”幾大特點(diǎn)，備受市場(chǎng)關(guān)注。據(jù)中興通訊承載網(wǎng)規(guī)劃部部長(zhǎng)魏曉強(qiáng)表示，中興通訊SDON方案可提供BoD、OVPN、 IP+光協(xié)同等多種應(yīng)用，可幫助運(yùn)營(yíng)商快速發(fā)放業(yè)務(wù)、按需調(diào)整帶寬、跨域組大網(wǎng)、簡(jiǎn)化運(yùn)維、降低整體建網(wǎng)成本。

2016年以及之后，SDN將進(jìn)入試商用部署和長(zhǎng)期演進(jìn)階段。為了明確SDON演進(jìn)過(guò)程、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用模式，在6月底召開(kāi)的法國(guó)尼斯NGON下一代光網(wǎng)絡(luò)論壇上，中興通訊將發(fā)布“軟件定義光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)白皮書(shū)”（以下簡(jiǎn)稱白皮書(shū)），點(diǎn)明SDON發(fā)展中的核心技術(shù)問(wèn)題并給出部署建議。

表1 SDON演進(jìn)過(guò)程

SDON演進(jìn)步驟

經(jīng)過(guò)一系列探索和試點(diǎn)，目前運(yùn)營(yíng)商更為關(guān)注的是如何逐步將SDN的典型應(yīng)用場(chǎng)景部署到現(xiàn)網(wǎng)中，解決網(wǎng)絡(luò)面臨的實(shí)際問(wèn)題。

白皮書(shū)提出的SDON演進(jìn)過(guò)程為：從最初的網(wǎng)管集中手工配置，到分布式控制平面（包括PCE），再到未來(lái)的集中式軟定義光網(wǎng)絡(luò)。如表1所示。

白皮書(shū)指出，在光網(wǎng)絡(luò)中，控制平面和PCE在多層多域異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由計(jì)算、資源分配以及流量工程信息發(fā)現(xiàn)和同步等方面的積累為SDN解決方案打下了平滑演進(jìn)的技術(shù)基礎(chǔ)，是光網(wǎng)絡(luò)朝向新一代SDN架構(gòu)演進(jìn)的重要里程碑。如圖1所示，控制平面和 PCE架構(gòu)和SDN控制器架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)緊密關(guān)聯(lián)。

目前，PCE技術(shù)已經(jīng)成熟并產(chǎn)品化，中國(guó)移動(dòng)，工信部傳輸所聯(lián)合開(kāi)展了多OTN域的PCE互通測(cè)試，驗(yàn)證了光網(wǎng)絡(luò)PCE集中式控制系統(tǒng)，多域多層多PCE協(xié)同的路徑計(jì)算、資源分配技術(shù)，多域業(yè)務(wù)調(diào)度、保護(hù)恢復(fù)等功能。試驗(yàn)充分證明PCE系統(tǒng)為構(gòu)建新一代SDN光網(wǎng)絡(luò)打下了平滑演進(jìn)的技術(shù)基礎(chǔ)，是光網(wǎng)絡(luò)朝向新一代SDN架構(gòu)演進(jìn)的重要里程碑。

SDON關(guān)鍵技術(shù)

白皮書(shū)明確給出了SDON整體架構(gòu)，由應(yīng)用層，控制器層和設(shè)備層組成，如圖2所示。其中接口分為南向和北向接口。當(dāng)前光網(wǎng)絡(luò)的SDN解決方案架構(gòu)逐步成熟，三層基本框架和南北向開(kāi)放接口的基本模型已經(jīng)形成，針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，可在此基礎(chǔ)上疊加其他功能層次。

其中，“彈性光網(wǎng)絡(luò)傳輸層”是SDON架構(gòu)的核心之一。其核心思想在于借助靈活柵格分配的光通道設(shè)計(jì)思想，通過(guò)采用高性能的可編程光路選擇濾波集成組件技術(shù)，支持網(wǎng)狀網(wǎng)中不同間隔和碼型信號(hào)的靈活交換處理。

SDN光網(wǎng)絡(luò)控制器主要進(jìn)行路由計(jì)算，資源分配和統(tǒng)一的連接控制，可以擁有全局的網(wǎng)絡(luò)視圖、轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)控制、全網(wǎng)的資源信息和利用率信息，可以基于預(yù)先設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)策略，負(fù)載均衡策略，進(jìn)行統(tǒng)一的計(jì)算和連接命令下發(fā)，控制網(wǎng)絡(luò)的流量和轉(zhuǎn)發(fā)，可以很好地負(fù)載均衡等相關(guān)策略。

圖1 控制平面及PCE架構(gòu)和SDN架構(gòu)

在運(yùn)營(yíng)商尤為關(guān)注的南北向接口方面，白皮書(shū)指出，SDON架構(gòu)的控制器與APP或上層控制器之間的接口為北向接口CVNI，控制器與設(shè)備側(cè)的接口為南向接口CDPI。北向接口API的提供應(yīng)該是開(kāi)放的、靈活的，擴(kuò)展性強(qiáng)的，能滿足不同用戶不同的開(kāi)放需求，主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置、管理、應(yīng)用等功能，接口協(xié)議根據(jù)應(yīng)用層需求可支持OPENFLOW協(xié)議、PCEP協(xié)議或Restful接口等。

南向接口主要實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的連接建立、拆除和維護(hù)端到端光/電層連接的能力等，接口協(xié)議可使用OPENFLOW協(xié)議、PCEP協(xié)議或SNMP協(xié)議等。隨著SDN的發(fā)展和應(yīng)用的廣泛，南北向接口功能將進(jìn)一步完善，接口將更加開(kāi)放，相關(guān)協(xié)議也將逐步標(biāo)準(zhǔn)化。

對(duì)于SDN光網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的互通，白皮書(shū)指出，SDN光網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基本思想是多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一控制，現(xiàn)網(wǎng)的控制模式有多種，如傳統(tǒng)網(wǎng)管控制的網(wǎng)絡(luò)，部署了分布式控制平面（GMPLS）的網(wǎng)絡(luò)，新建的SDN光網(wǎng)絡(luò)需要考慮和這些傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的互通，實(shí)現(xiàn)跨多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的端到端連接自動(dòng)建立。

圖2 SDN光網(wǎng)絡(luò)解決方案整體架構(gòu)

SDON的應(yīng)用價(jià)值與演進(jìn)之路

白皮書(shū)還重點(diǎn)提到了SDON的兩大應(yīng)用價(jià)值，一是作為服務(wù)層，在全局統(tǒng)一控制調(diào)度下，能感知不同的業(yè)務(wù)特性，支持更精細(xì)化的管控，通過(guò)在時(shí)間維度和空間維度采用不同的調(diào)度策略，提升承載的效率和質(zhì)量；二是從智能管道自身經(jīng)營(yíng)的角度出發(fā)，通過(guò)虛擬化等技術(shù)，支持OVPN等增值功能，充分挖掘光網(wǎng)絡(luò)管道資源利用價(jià)值。

在演進(jìn)之路上，SDN光網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)出很大的創(chuàng)新性，也有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力。在具體的應(yīng)用中，可能不同的場(chǎng)景存在具體的需求，需要產(chǎn)業(yè)鏈推出針對(duì)特定場(chǎng)景的階段性解決方案和技術(shù)。

白皮書(shū)還提出了SDON在未來(lái)的應(yīng)用中會(huì)面臨多方面的技術(shù)和非技術(shù)挑戰(zhàn)：作為一個(gè)以軟件為主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，主要挑戰(zhàn)來(lái)自于軟件集中控制和管理的擴(kuò)展性，軟件的復(fù)雜性和有效性挑戰(zhàn)，還有安全性等問(wèn)題：作為一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，在統(tǒng)一控制上的主要挑戰(zhàn)有，不同硬件廠家設(shè)備及管理的可遷移性，從現(xiàn)有的硬件平臺(tái)向虛擬化網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)、和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的兼容性和長(zhǎng)期共存的挑戰(zhàn)等。

中興通訊的SDON實(shí)踐

發(fā)布SDON白皮書(shū)之前，中興通訊已在光網(wǎng)絡(luò)的SDN引入上做了大量的探索和實(shí)踐。

自2014年開(kāi)始中興與三大運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行了SDON實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試，進(jìn)一步提升了中興9700等設(shè)備對(duì)SDON的支持。目前運(yùn)營(yíng)商對(duì)SDON的部署是基于現(xiàn)網(wǎng)的設(shè)備，目的是解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，在保護(hù)已有網(wǎng)絡(luò)投資基礎(chǔ)上關(guān)注光網(wǎng)絡(luò)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(guó)電信共同完成了面向BOD和VTS典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景等測(cè)試，包括實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和兩個(gè)省市的現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試，取得了預(yù)期效果。根據(jù)創(chuàng)新周期規(guī)律，中興提出，SDN會(huì)首先在局部場(chǎng)景、小范圍試驗(yàn)驗(yàn)證，這是對(duì)光網(wǎng)絡(luò)已有軟件功能在SDN架構(gòu)下進(jìn)行的重構(gòu)和驗(yàn)證。在于運(yùn)營(yíng)商的合作試點(diǎn)中，中興通訊作為單域控制器和設(shè)備提供廠商，參與完成了跨廠商跨多個(gè)路由域組網(wǎng)場(chǎng)景下的ODUk和二層以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的建立、刪除、查詢功能，VTS業(yè)務(wù)保護(hù)和恢復(fù)功能，以及業(yè)務(wù)按需帶寬調(diào)整BOD功能和二層以太網(wǎng)業(yè)務(wù)性能信息統(tǒng)計(jì)等各項(xiàng)測(cè)試，給未來(lái)商用部署提供了很大的參考價(jià)值。

同時(shí)，中興在與運(yùn)營(yíng)商的合作中不斷完善了SDON的架構(gòu)，使其模塊功能更清晰，在南北向接口上也根據(jù)運(yùn)營(yíng)商規(guī)范和ONF的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)逐步進(jìn)行了完善，且提交了多項(xiàng)SDON提議被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織采納。“鑒于傳輸設(shè)備不同廠家設(shè)備間的差異，在傳送和控制平面實(shí)現(xiàn)上，SDON分階段來(lái)實(shí)現(xiàn)同廠家設(shè)備控制器管理，異廠家設(shè)備通過(guò)高層協(xié)同器統(tǒng)一管理的分部實(shí)現(xiàn)更合理。”中興通訊技術(shù)專家表示。

2016年以及之后，SDN將進(jìn)入試商用部署和長(zhǎng)期演進(jìn)階段，中興通訊表示，將逐步把SDN的典型應(yīng)用場(chǎng)景部署到現(xiàn)網(wǎng)中，解決運(yùn)營(yíng)商面臨的實(shí)際問(wèn)題。

編輯｜趙艷薇 zhaoyanwei@bjxintong.com.cn