7/15/2015,目前,軟件定義光網(wǎng)絡(luò)SDON的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了由控制功能與傳送功能的緊耦合到控制功能與運(yùn)營(yíng)功能的緊耦合、由以連接過(guò)程為核心的閉合控制到以組網(wǎng)過(guò)程為核心的開(kāi)放控制的模式轉(zhuǎn)變,代表了光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用有了新的發(fā)展方向。
近年來(lái),軟件定義光網(wǎng)絡(luò)SDON技術(shù)成為SDN與光網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的熱門技術(shù)。2014年,光互聯(lián)論壇(OIF)與開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金(ONF)聯(lián)合組織開(kāi)展了基于SDN的光傳送網(wǎng)OTN原型和互操作性測(cè)試與演示。在此次演示,由中國(guó)電信主導(dǎo)聯(lián)合中興、華為、烽火完成了中國(guó)首次SDON跨廠商、多域組網(wǎng)測(cè)試,驗(yàn)證了基于層次化控制器架構(gòu)的多域SDON技術(shù)方案的可行性,SDON商用化進(jìn)程取得了突破性進(jìn)展。
SDON技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)
SDON技術(shù)有三大優(yōu)勢(shì)。其一,能夠有效地解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通。通過(guò)對(duì)OpenFlow等相關(guān)協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展,開(kāi)發(fā)面向?qū)ο蟮慕换タ刂平涌,可以?shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息抽象化和跨層網(wǎng)絡(luò)控制集成化,從而在接入網(wǎng)與核心網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)與光網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)之間建立起具備統(tǒng)一控制能力的新型異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系。其二,其可以滿足用戶對(duì)光網(wǎng)絡(luò)編排的需求。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用、操作和銷售方式上實(shí)現(xiàn)靈活性,并能夠使用戶以更快的速度獲得想要的服務(wù)功能。其三,SDON能夠帶來(lái)對(duì)光網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化管理。其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備范圍可覆蓋全部OTN產(chǎn)品,更好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施資源的優(yōu)勢(shì),通過(guò)開(kāi)放的統(tǒng)一資源管理平臺(tái),使網(wǎng)絡(luò)資源的利用達(dá)到最優(yōu)化。層次化控制器架構(gòu)的多域SDON技術(shù)方案的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為:
1、整個(gè)架構(gòu)分為四個(gè)層面:APP應(yīng)用層、Orchestrator總控制器層、單域控制器層和Optical Network設(shè)備層。
2、APP應(yīng)用層與Orchestrator總控制器之間的NBI接口重點(diǎn)采用Restful接口機(jī)制。Restful機(jī)制借鑒了WEB服務(wù)的架構(gòu)風(fēng)格,具備無(wú)狀態(tài)、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單高效、松耦合、可伸縮等技術(shù)優(yōu)勢(shì),從而為北向接口NBI實(shí)現(xiàn)SDON的開(kāi)放控制、可編程、可定義等技術(shù)特點(diǎn),提供了天然的技術(shù)支撐。
3、單域控制器層與OpticalNetwork設(shè)備層之間的SBI接口盡量兼容WASON及較早部署的OTN網(wǎng)絡(luò),確保SDON網(wǎng)絡(luò)與這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)互通,更好地滿足運(yùn)營(yíng)商對(duì)業(yè)務(wù)部署的平滑升級(jí)、漸進(jìn)式演進(jìn)思路。
光網(wǎng)絡(luò)的虛擬化
隨著SDON技術(shù)研究的不斷深入,業(yè)界逐步發(fā)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的虛擬化是實(shí)現(xiàn)基于SDON開(kāi)放控制的基礎(chǔ)和前提,也是SDON控制器內(nèi)部不可缺失的主要部分。對(duì)于SDON技術(shù)而言,網(wǎng)絡(luò)虛擬化是支持網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多樣化的重要部分,是支持多運(yùn)營(yíng)商同時(shí)存在的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。它支持使用一系列的開(kāi)放可編程的網(wǎng)絡(luò)接口,并針對(duì)物理層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)虛擬的抽象層。允許用戶對(duì)抽象層進(jìn)行控制、改變相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),并對(duì)用戶屏蔽物理層網(wǎng)絡(luò)的操作和使用復(fù)雜性,使用戶在抽象層上部署新的應(yīng)用更加容易,從而提高應(yīng)用的靈活性。
SDON中的網(wǎng)絡(luò)虛擬化與廣義網(wǎng)絡(luò)虛擬化的主要區(qū)別在于能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化的主體。通常,人們認(rèn)為SDN將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能從單機(jī)、分散的硬件平臺(tái)分離出來(lái),并以虛擬機(jī)的形式管理這些部件。而SDON中的網(wǎng)絡(luò)虛擬化將會(huì)使這些簡(jiǎn)化、通用化。例如:屏蔽物理平面細(xì)節(jié)及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化規(guī)劃、配置、管理、優(yōu)化以及保護(hù)恢復(fù)。人工操作和規(guī)劃過(guò)程也在向虛擬化演變,自動(dòng)化程度與靈活性的提高使運(yùn)營(yíng)商降低高層級(jí)工作負(fù)載,將其置于較低層級(jí),包括光電子層面。
在SDON架構(gòu)體系中,對(duì)光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬化的主要目的在于:將光網(wǎng)絡(luò)的物理層基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行虛擬化,進(jìn)而完成對(duì)光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的抽象和封裝,將提供的服務(wù)與物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)施分離,為上層用戶提供可編程、可定義的光網(wǎng)絡(luò)虛擬層。可對(duì)未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展產(chǎn)生深刻的影響,運(yùn)營(yíng)商能夠通過(guò)向應(yīng)用層用戶開(kāi)放的接口等,把對(duì)光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的控制權(quán)交給應(yīng)用層用戶。根據(jù)用戶的等級(jí)權(quán)限,開(kāi)放部分或全部光網(wǎng)絡(luò)虛擬層的網(wǎng)絡(luò)資源,允許用戶在可獲得的虛擬光網(wǎng)絡(luò)資源基礎(chǔ)上,根據(jù)自身需要進(jìn)行訪問(wèn)和控制—讓用戶自己整合、定義網(wǎng)絡(luò)資源,從而實(shí)現(xiàn) “將光網(wǎng)絡(luò)資源作為一種服務(wù)” OAAS的技術(shù)理念。
SDON面臨的技術(shù)難點(diǎn)
2014年以來(lái),光網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)及應(yīng)用的研究得到了業(yè)界普遍重視,包括中興、ADVA、華為等廠商都將下一代光網(wǎng)絡(luò)中部署“支持光網(wǎng)絡(luò)虛擬化的SDON系統(tǒng)”作為光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。光網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的基礎(chǔ)資源,其虛擬化后的應(yīng)用場(chǎng)景被普遍認(rèn)為將大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商們的工作。
各數(shù)據(jù)中心有各自特定的QoS和SLA需求,因此網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商需要專用的OTN網(wǎng)絡(luò),通過(guò)虛擬光網(wǎng)絡(luò)在共享統(tǒng)一物理OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基礎(chǔ)上,滿足不同的業(yè)務(wù)需求。目前,光網(wǎng)絡(luò)虛擬化面臨著諸多技術(shù)難點(diǎn)。主要包括:
1、如何提供可擴(kuò)展的、靈活的、可配置的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù),包括:跨多個(gè)管理域?qū)崿F(xiàn)對(duì)端到端業(yè)務(wù)連接及OVPN的控制;如何根據(jù)用戶請(qǐng)求提供動(dòng)態(tài)連接服務(wù),即BoD業(yè)務(wù);如何提供端到端的連接以保證低抖動(dòng)、低延遲等QoS;如何在網(wǎng)絡(luò)資源之間進(jìn)行協(xié)調(diào),如CPU、存儲(chǔ)和可視化的顯示設(shè)備等。
2、對(duì)光網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)現(xiàn)抽象封裝,即如何將光網(wǎng)絡(luò)物理層資源模型進(jìn)行數(shù)學(xué)模型抽象化的提取,特別需要考慮光網(wǎng)絡(luò)資源與傳輸模式有自身的物理特性限制,比如區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)的物理層損耗:由于光信號(hào)傳輸本身的特性,色散以及增益抖動(dòng)等各種物理層光信道損傷的累積等,如何將這些光網(wǎng)絡(luò)物理層損耗抽象提取到光網(wǎng)絡(luò)虛擬層中。
3、虛擬化的光網(wǎng)絡(luò)資源映射問(wèn)題為虛擬光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)VONS中的虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路分配運(yùn)行時(shí)所需的物理資源,設(shè)計(jì)出針對(duì)不同映射分配策略的優(yōu)化求解目標(biāo)函數(shù)(如基礎(chǔ)設(shè)施資源負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)貨幣收益最大化、可服務(wù)質(zhì)量最優(yōu)化、終端用戶量最大化等)、優(yōu)化數(shù)學(xué)模型及優(yōu)化算法等,滿足用戶對(duì)光網(wǎng)絡(luò)使用的個(gè)性化、性能、效益等需求。光網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)研究任重道遠(yuǎn),但它所能帶來(lái)的價(jià)值是不可估量的,代表了SDON技術(shù)發(fā)展的前進(jìn)方向,隨著中興通訊對(duì)其關(guān)注程度和研究深度的不斷提高,相信在不久的將來(lái)必將實(shí)現(xiàn)飛躍性的進(jìn)展。
來(lái)源: 中興通訊
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