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利用OTN技術提升軟體定義網路的靈活性

2015年08月10日

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本文由PMC公司供稿


今日的電信營運商需要網路具有更高的容量及其更加動態的網路基礎結構,以滿足雲端和行動化兩方面的需求。營運商們體認到,原有的靜態、手動分配的網路已無法提供所要求的服務。舉例來講,企業用戶正在使用公有雲和私有雲,因而需要能滿足彈性隨選運算(on-demand computing)和儲存要求的網路。


電信營運商吸取了資料中心產業的經驗教訓,正積極探索利用軟體定義網路(SDN)技術來因應雲端運算和行動化帶來的挑戰。最近的一項調查中,有97%的電信營運商表示打算佈署SDN,其中81%則表示將為多層傳輸及光傳輸網路佈署SDN。


本文討論了光傳輸網路SDN的需求以及支援OTN交換的光傳輸網路(OTN)架構如何提升網路的靈活度,從而實現能夠充分發揮軟體定義傳輸網路潛能的動態網路基礎設施。


將SDN 延伸至傳輸網路


SDN的一般原則包括:


- 資料和控制平面的分離;


- 流量/線路(flow/circuit)導向的資料平面;


- 集中化的管理和控制;


- 硬體抽象和虛擬化;


- 網路可程式設計性;


- 基於開放標準。


SDN的集中化管理和控制特性可提供以下優勢:


-更快的業務資源調配;


-更加明智的網路管理決策使得網路資源利用更有效率;


-最佳化、全局化的網路視野;


-技術上的獨立性;


-能為客戶提供具備更高靈活度與支配性的新服務。


SDN 原本是為封包式網路(packet-based network)所設計,在該種網路上,管理、控制以及發送/資料平面運作均在本地節點上進行,而且每個節點會自動發送封包。對於像都會乙太網路或中國之封包傳輸網路(PTN)這樣的領域,SDN擁有龐大的價值— —包括中國移動在內的電信營運商,最快將在2015年佈署基於SDN的PTN。


隨著時間推移,傳輸網路已經以不同於封包交換網路的方式向前演進;從歷史上看,這種網路一直有個內含網路管理系統(NMS)的集中式管理平面。此外,大多數網路營運商已經採用了自動交換光網路(ASON)架構,該架構採用通用多協議標籤交換 (GMPLS)協議作為其光傳輸控制平面。


此控制平面在邏輯上位於管理平面和傳輸資料平面之間。光控制平面含有一組位於每個傳輸網路元件(NE)之上的應用程式,能助力實現如路徑運算,以及發現網路拓撲結構、資源和能力等功能。其結果是,每個傳輸NE都可以存取完整的網路拓撲和可用資源,以支援終端業務。基於ASON和GMPLS的光傳輸網路分散式控制平面提供以下優勢:


-存活性(Survivability);


-狀態準確性(State accuracy);


-快速恢復。


依據所佈署的保護和復原方案的不同,光傳輸網路的保護切換時間一般可達到50ms或更低;或者在採用GMPLS網狀拓撲的網路上,復原時間最快可達100~200ms。要實現這樣的行能等級,需要一個與底層NE緊密耦合的分散式控制平面;因此今日大多數電信營運商一致同意,他們不期望或不想要完全集中化的光控制平面。事實上,領導的電信營運商如Verizon認為,他們希望其供應鏈在供應商設備範疇內,繼續於控制層有所創新。


SDN

圖1:混合控制架構是SDN的最佳選擇

從控制平面的角度來看,透過從GMPLS轉移至SDN,營運商尋求的是多供應商在異質傳輸網路以及跨越多個網路層級之間的互通性,以充分利用多層協調及最佳化帶來的益處。因此,對於軟體定義網路,營運商可能會利用分散式控制經過驗證的優異性能,同時利用SDN的層次化架構及其開放的北向/南向介面和協調層(orchestration layer),以實現跨越多個供應商網域和多個網路層級的端對端路徑調配。


像是中國移動、中國電信與Verizon等營運商,以及開放網路論壇(ONF)等產業組織都提出了一種架構,其中OEM網域的控制器,將在每個供應商自己的網域內管理光傳輸NE,同時提供開放性北向介面連結一個共同網路協調器(orchestrator,也就是一個 “超級” 母控制器)。


下一頁繼續:驅動電信營運商轉向軟體定義傳輸網路的應用案例


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