本刊記者│魯義軒

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

本刊記者│魯義軒

在演進之路上，SDN光網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)出很大的創(chuàng)新性，也有很強的驅(qū)動力。在具體的應(yīng)用中，可能不同的場景存在具體的需求，需要產(chǎn)業(yè)鏈推出針對特定場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)動力。正如運營商人士在業(yè)內(nèi)論壇上所說，光傳送網(wǎng)引入SDN目前時機已經(jīng)成熟：光轉(zhuǎn)發(fā)平面和控制平面已經(jīng)具備向SDN過渡的基礎(chǔ)，其中，控制器的開源技術(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)，例如超長距離100G/400G、大容量OTN、組網(wǎng)ROADM、多顆粒調(diào)度等。

但同時運營商也提到了引入SDN的現(xiàn)實挑戰(zhàn)：“中國現(xiàn)有規(guī)模的光網(wǎng)絡(luò)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(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)備需要實現(xiàn)平滑演進?！?/p>

顯然，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)已經(jīng)從技術(shù)成熟度和現(xiàn)實部署問題上提早做了考慮。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，備受市場關(guān)注。據(jù)中興通訊承載網(wǎng)規(guī)劃部部長魏曉強表示，中興通訊SDON方案可提供BoD、OVPN、 IP+光協(xié)同等多種應(yīng)用，可幫助運營商快速發(fā)放業(yè)務(wù)、按需調(diào)整帶寬、跨域組大網(wǎng)、簡化運維、降低整體建網(wǎng)成本。

2016年以及之后，SDN將進入試商用部署和長期演進階段。為了明確SDON演進過程、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用模式，在6月底召開的法國尼斯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”（以下簡稱白皮書），點明SDON發(fā)展中的核心技術(shù)問題并給出部署建議。

表1 SDON演進過程

SDON演進步驟

經(jīng)過一系列探索和試點，目前運營商更為關(guān)注的是如何逐步將SDN的典型應(yīng)用場景部署到現(xiàn)網(wǎng)中，解決網(wǎng)絡(luò)面臨的實際問題。

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

白皮書指出，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的技術(shù)基礎(chǔ)，是光網(wǎng)絡(luò)朝向新一代SDN架構(gòu)演進的重要里程碑。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，中國移動，工信部傳輸所聯(lián)合開展了多OTN域的PCE互通測試，驗證了光網(wǎng)絡(luò)PCE集中式控制系統(tǒng)，多域多層多PCE協(xié)同的路徑計算、資源分配技術(shù)，多域業(yè)務(wù)調(diào)度、保護恢復(fù)等功能。試驗充分證明PCE系統(tǒng)為構(gòu)建新一代SDN光網(wǎng)絡(luò)打下了平滑演進的技術(shù)基礎(chǔ)，是光網(wǎng)絡(luò)朝向新一代SDN架構(gòu)演進的重要里程碑。

SDON關(guān)鍵技術(shù)

白皮書明確給出了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放接口的基本模型已經(jīng)形成，針對不同的應(yīng)用場景，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)計思想，通過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的靈活交換處理。

SDN光網(wǎng)絡(luò)控制器主要進行路由計算，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，負載均衡策略，進行統(tǒng)一的計算和連接命令下發(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)

在運營商尤為關(guān)注的南北向接口方面，白皮書指出，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)該是開放的、靈活的，擴展性強的，能滿足不同用戶不同的開放需求，主要實現(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。

南向接口主要實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的連接建立、拆除和維護端到端光/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一步完善，接口將更加開放，相關(guān)協(xié)議也將逐步標準化。

對于SDN光網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的互通，白皮書指出，SDN光網(wǎng)絡(luò)的一個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，實現(xiàn)跨多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的端到端連接自動建立。

圖2 SDN光網(wǎng)絡(luò)解決方案整體架構(gòu)

SDON的應(yīng)用價值與演進之路

白皮書還重點提到了SDON的兩大應(yīng)用價值，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，支持更精細化的管控，通過在時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)營的角度出發(fā)，通過虛擬化等技術(shù)，支持OVPN等增值功能，充分挖掘光網(wǎng)絡(luò)管道資源利用價值。

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

白皮書還提出了SDON在未來的應(yīng)用中會面臨多方面的技術(shù)和非技術(shù)挑戰(zhàn)：作為一個以軟件為主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，主要挑戰(zhàn)來自于軟件集中控制和管理的擴展性，軟件的復(fù)雜性和有效性挑戰(zhàn)，還有安全性等問題：作為一個開放的系統(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)有的硬件平臺向虛擬化網(wǎng)絡(luò)的平滑演進、和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的兼容性和長期共存的挑戰(zhàn)等。

中興通訊的SDON實踐

發(fā)布SDON白皮書之前，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踐。

自2014年開始中興與三大運營商進行了SDON實驗室和現(xiàn)網(wǎng)測試，進一步提升了中興9700等設(shè)備對SDON的支持。目前運營商對SDON的部署是基于現(xiàn)網(wǎng)的設(shè)備，目的是解決現(xiàn)實問題，在保護已有網(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月中興和中國電信共同完成了面向BOD和VTS典型業(yè)務(wù)場景等測試，包括實驗室測試和兩個省市的現(xiàn)網(wǎng)測試，取得了預(yù)期效果。根據(jù)創(chuàng)新周期規(guī)律，中興提出，SDN會首先在局部場景、小范圍試驗驗證，這是對光網(wǎng)絡(luò)已有軟件功能在SDN架構(gòu)下進行的重構(gòu)和驗證。在于運營商的合作試點中，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路由域組網(wǎng)場景下的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，中興在與運營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)運營商規(guī)范和ONF的相關(guān)標準逐步進行了完善，且提交了多項SDON提議被國際標準組織采納。“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現(xiàn)上，SDON分階段來實現(xiàn)同廠家設(shè)備控制器管理，異廠家設(shè)備通過高層協(xié)同器統(tǒng)一管理的分部實現(xiàn)更合理。”中興通訊技術(shù)專家表示。

2016年以及之后，SDN將進入試商用部署和長期演進階段，中興通訊表示，將逐步把SDN的典型應(yīng)用場景部署到現(xiàn)網(wǎng)中，解決運營商面臨的實際問題。

編輯｜趙艷薇 zhaoyanwei@bjxintong.com.cn