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2014/9/16 17:01

传输网中的软件定义网络

C114中国通信网  康志刚

两个重要的技术正在对传输网络产生深远的影响。第一个技术是虚拟化。计算或存储资源的虚拟化彻底改变了IT资源的使用方式,不仅简化运维,而且降低CAPEX和OPEX。网络资源的虚拟化可以通过富有弹性和灵活的运维带来同样的优势。第二个技术是云变革。随着云模式(IaaS,PaaS和SaaS)的出现,各种各样的应用从专有的数据中心转移到通用云中。各种终端访问这些应用都将需要通过固网或移动网。

然而,网络并没有跟上IT基础设施对速度、扩展性和灵活性的要求。如今的网络限制了云业务中虚拟机的创建、连接,移动的灵活性和效率,它成为了推广云业务征途中的绊脚石。因此,为了让网络实现其在云驱动世界中的价值,网络必须进行演进,从而使应用能够像使用计算和存储资源一样的使用网络资源。

运营网络的新方式可以通过软件定义网络(SDN)来实现。SDN可以通过开放源码编程替代私有的网络开发环境,通过引入支持网络资源弹性使用的部署模式替代今天静态的网络资源消耗模式,通过标准的APIs替代私有接口和人工整合流程来驱动网络自动化和效率提升。这种网络能力在所有的网络层面和网络业务类型中都需要被提供。该文将着重于传输网如何能够受益于SDN技术的引入。

广域网中的SDN架构

服务于云变革的SDN初始侧重于数据中心网络的二层和三层组网。然而,越来越多的人们意识到为了完全实现云变革,传输网络也需要采用SDN架构。除了能够为不同网络层面提供传输基础,传输网络同样能在数据中心互联场景中发挥巨大的作用:

1)提供支持多种客户协议的光波传输业务

2)为以太网和其它数据中心有关的客户端口提供高速传输

3)在路由器之间提供光层传输

在云架构中包含传输网络也能够使得多层网络资源的全网视图和控制成为可能,从而促进和提升网络效率并快速开启端到端的网络业务。

为了保证传输网络能够正确的参与到SDN的架构中来,传输网需要能够提供传输资源和网络拓扑信息,并通过标准的API接口完成请求式的网络业务使命。然后这些能力可以被集中式的SDN架构实施多层网络规划、计算和优化,并通过策略的方式把合适的网络业务映射到相应的网络基础设施上,从而满足上层应用的需求。

阿尔卡特朗讯传输网中的SDN

阿尔卡特朗讯的传输网SDN基于一个多层的城域网广域网架构,该架构可以提供全网视图和统一控制来为承载分布式云业务提升网络的灵活性、扩展性和效率。为了在水平维度和垂直维度上实现最大化的适用性,阿尔卡特朗讯的传输网SDN包含有以下几个重要组成构件:

北向应用层API接口:允许上层应用请求或监测享有网络资源。

控制层:既有包含多层网络拓扑的数据库,又有运营的关键应用,比如业务管理器、资源管理器、IP/光传输 PCE和ALTO。

南向网络层API接口:多样网络接口,既可以适配只具有EMS接口的网络,也可以适配具有OpenFlow,PCEP和Netconf/Yang接口的新型网络,实现跨厂商开放运行。

可编程的网络设施层:多层SDN需要多层(L0/L1/L2/L3)可编程网元的支持。阿尔卡特朗讯1830 PSS光子业务交换机功能丰富,性能强大,能够在L0/L1/L2多层实现灵活动态操作。

传输网SDN支持两种不同的部署模式,一是全集中模式,控制平面完全集中在中央的SDN控制器,实现路由计算和网元配置。二是混合模式,SDN控制器计算路由并设置业务参数,现有的GMPLS分布式控制平面建立具有保护的业务,这个模式已经具有相当的成熟度。

传输网SDN主要提供三种能力,一是网络编程,SDN的核心概念就是把下面的网络设施层通过抽象化的方式开放给上面的应用层。抽象化允许上层应用拥有服务于业务的网络视图并把下面网络设施的复杂性隐藏起来。应用程序可以被网络运营商使用,也可以被运营商的客户使用,这就是网络编程的基础。上层应用通过抽象化的网络视图对网络设施进行编程,这样既可以加速业务的部署,又可以避免直接访问复杂的网络基础层。其二是业务加速,开放的应用层API接口允许上层应用通过IT语言对网络连接业务并且做出独立于厂商、地域或网络层面的声明。通常情况下,会采用业务门户从上而下人工的方式激发网络设置业务。最近,阿尔卡特朗讯推出了一种基于策略激发的全自动方式来提升业务部署的速度。只需要在策略引擎里设置一次,通过网络事件激发后就可以在网络业务自动部署的过程中多次使用,从而显著地加速业务部署。通过该方式就可以把SDN的理念扩展到各种场景中来,这其中包括需要高灵活性的上层应用、全自动化运维以及类似定期备份的云业务。三是运维效率,SDN为有效管理网络资源和简化网络运维提供了另外一种切实有效的办法。SDN不是通过规划和优化每一个独立网元或网络层面,而是通过集中管理的方式对跨层跨域的网络资源进行规划和优化。人们可以通过实施多层网络优化使用任意层面的资源,从而实现最优的业务部署。这可以促进网络运维的自动化和简化,以及网络使用效率的最大化。

结论

SDN可以跨越上层云应用和下层网络的鸿沟,从而允许上层应用能够最优快速的使用网络资源。传输网络非常重要,因此需要完全融合在SDN中。在传输网中,SDN可以提高业务部署速度和运维效率。通过提供中央式控制,SDN可以通过全网跨层统一视图实现更高效的运维,这对于IP和光网络融合尤为重要。通过与现有的控制平面技术整合,SDN将被尽早引入并实现网络自动化。通过提供开放式接口和网络抽象,SDN将能够利用光网络的最新技术,为新型云业务的引入在光层面提供弹性和动态的资源调度,这对网络运营商在云驱动时代全面实现网络价值尤为重要。

阿尔卡特朗讯致力于把SDN引入到运营商网络中。为此,为了解决云转型过程中的挑战,我们在研发和产品上进行了大量投资,比如我们现在已经有Nuage VSP解决方案,可以实现数据中心网络的虚拟化,自动化和编程化;我们也拥有自主研发的Coudband云管理和编排方案,可以为网络功能虚拟化(NFV)提供网络功能的上线和生命周期管理;我们也拥有业界领先的传输和IP解决方案作为可编程网络的基础,为数据中心内外跨层运维提供统一的架构。这些现有方案令阿尔卡特朗讯脱颖而出,使其在实现SDN的竞赛中领跑。

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