可重構(gòu)柔性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與節(jié)能機(jī)制研究*

黃萬偉，汪斌強(qiáng)，王志明，袁 博

（國家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心 鄭州 450002）

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)新型業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的急劇膨脹，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的僵化結(jié)構(gòu)造成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力已無法適應(yīng)上層業(yè)務(wù)的多樣性需求，節(jié)點(diǎn)可提供的基礎(chǔ)能力與上層應(yīng)用需求之間存在鴻溝[1]；同時考慮功耗因素，信息通信領(lǐng)域作為全球增長最快行業(yè)之一，其碳排放也隨著行業(yè)規(guī)模而不斷增長，以目前的能耗增長趨勢推算，互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的能源消耗在2025年將占IT行業(yè)總能耗比重達(dá)43%[2]，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能耗問題已成為互聯(lián)網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙，并成為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的重要研究課題。

綠色網(wǎng)絡(luò)概念由Gupta M在2003年的SIGCOMM國際會議上首次提出[3]，目標(biāo)是在保證上層業(yè)務(wù)演進(jìn)需求的前提下節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能耗。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和運(yùn)營部署模式與節(jié)能目標(biāo)背道而馳，主要原因如下：

· 基于“打補(bǔ)丁”式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能更新升級模式，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能復(fù)雜，服務(wù)能力越來越過剩，服務(wù)能力過剩導(dǎo)致能耗浪費(fèi)；

· “峰值”設(shè)計模式，對設(shè)備的鏈路速率、處理能力和交換能力等指標(biāo)按照峰值設(shè)計，設(shè)備在正常運(yùn)行時的能力富余導(dǎo)致能耗浪費(fèi)[4]；

· 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的“剛性化”結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致擴(kuò)展新型業(yè)務(wù)時需更換設(shè)備，造成大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備電子垃圾，電子垃圾的處理將耗費(fèi)大量能源；

· 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的“封閉式”生產(chǎn)模式，形成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)壟斷加劇，設(shè)備廠商為一己之利盲目推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更新?lián)Q代，造成網(wǎng)絡(luò)資源和能耗的巨大浪費(fèi)。

隨著新型業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷升級替換，由此產(chǎn)生的高能耗、高浪費(fèi)和低效率等問題日益突出。國家“863”計劃信息技術(shù)領(lǐng)域重大專項“新一代高可信網(wǎng)絡(luò)”提出了“可重構(gòu)柔性網(wǎng)絡(luò)（reconfigurable flexible network，RFNet）”的思想[5]，主要針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)存在的服務(wù)可擴(kuò)展性、靈活性和低功耗等問題，致力于構(gòu)建一種新型的未來網(wǎng)絡(luò)體系，支持服務(wù)能力可重構(gòu)，按上層服務(wù)需求選擇資源，并構(gòu)建面向服務(wù)的實(shí)體服務(wù)網(wǎng)絡(luò)[6]，有助于實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能網(wǎng)絡(luò)。

通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究，新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需在服務(wù)能力、低耗能、可擴(kuò)展性、開放性和可管理性等方面進(jìn)行改進(jìn)。為支持未來網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)演進(jìn)和大規(guī)模部署，將服務(wù)能力和綠色節(jié)能作為主要關(guān)注點(diǎn)，本文重點(diǎn)研究可重構(gòu)技術(shù)支撐下的RFNet架構(gòu)，引入RFNet 4層分層模型實(shí)現(xiàn)服務(wù)能力與網(wǎng)絡(luò)資源松耦合，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)服務(wù)能力隨著業(yè)務(wù)需求變化進(jìn)行重構(gòu)；根據(jù)上層業(yè)務(wù)變化構(gòu)建或釋放滿足需求的實(shí)體網(wǎng)絡(luò)。基于可重構(gòu)能力使得RFNet在服務(wù)能力支撐和網(wǎng)絡(luò)節(jié)能方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，分別在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)、網(wǎng)絡(luò)級和節(jié)點(diǎn)級實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計，從而滿足未來多業(yè)務(wù)和綠色網(wǎng)絡(luò)需求。

2 新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀

新型業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提出了挑戰(zhàn)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)已無法適應(yīng)上層服務(wù)的多樣性需求，究其原因分為如下兩個方面。

· 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的“剛性化”結(jié)構(gòu)。服務(wù)能力無法隨上層業(yè)務(wù)發(fā)展而自我演進(jìn)，新型業(yè)務(wù)部署主要依賴設(shè)備整體升級和更新?lián)Q代，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和設(shè)備淘汰速率急劇增長，不利于構(gòu)建綠色節(jié)能網(wǎng)絡(luò)。

· 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)和維護(hù)的壟斷性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能更新和運(yùn)行維護(hù)只能由原設(shè)備提供商實(shí)施，第三方無法參與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開發(fā)，使得不同制造商設(shè)備之間無法統(tǒng)一接入，導(dǎo)致各制造商之間設(shè)備不兼容，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可復(fù)用性差，造成網(wǎng)絡(luò)資源的巨大浪費(fèi)。

國外的各研究機(jī)構(gòu)已對新型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)展開研究，較著名的研究計劃包括：美國的GENI計劃[7]、FIND計劃[8]、歐盟的項目[9,10]、日本的AKARI[11]項目，國內(nèi)的清華大學(xué)和北京交通大學(xué)借鑒GENI思想提出了自己的未來網(wǎng)絡(luò)計劃。以上未來網(wǎng)絡(luò)計劃參考GENI計劃中PlanetLab[12]倡導(dǎo)的“覆蓋網(wǎng)絡(luò)（overlay）”思想，目的是探索一種以服務(wù)能力為核心的一體化融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，用以滿足未來不斷涌現(xiàn)的新型業(yè)務(wù)。

目前國際上對新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)還未達(dá)成一致，各種研究計劃處于百家爭鳴的局面。各種相關(guān)計劃基于對互聯(lián)網(wǎng)需求的基本認(rèn)識，對未來互聯(lián)網(wǎng)的基本需求設(shè)定不同的研究內(nèi)容，具體內(nèi)容比較見表1。從表1可以看出，相對于其他未來網(wǎng)絡(luò)研究計劃，RFNet關(guān)注的研究點(diǎn)更全面，且圍繞互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的根本問題開展研究，并將網(wǎng)絡(luò)耗能研究作為重要內(nèi)容，為構(gòu)建未來綠色節(jié)能網(wǎng)絡(luò)提供思路。

3 RFNet體系和組網(wǎng)架構(gòu)

3.1 RFNet分層模型

由于網(wǎng)絡(luò)使用者不同導(dǎo)致上層應(yīng)用的差異性，從而產(chǎn)生了上層業(yè)務(wù)需求的多樣性，若采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)或服務(wù)模式滿足所有業(yè)務(wù)需求，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn) “one size fits all”模式很難，將造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能冗余復(fù)雜，而且設(shè)備成本大大提高。RFNet基于“one size fits group”模式，通過區(qū)分不同業(yè)務(wù)的特性，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)特性提供不同的承載網(wǎng)絡(luò)，核心技術(shù)是可重構(gòu)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)。RFNet通過改變網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自身的服務(wù)能力，保持了對業(yè)務(wù)多樣性的適應(yīng)，減少了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對冗余性設(shè)計需求，有利于節(jié)約網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)模和能耗。采

表 1 國內(nèi)外的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究側(cè)重點(diǎn)

用分層參考模型將RFNet劃分為4層：應(yīng)用層、業(yè)務(wù)層、服務(wù)層和資源層，如圖1所示。

RFNet自頂向下各層的含義如下。

· 應(yīng)用層：主要面向用戶需求，包括互聯(lián)網(wǎng)和各種應(yīng)用終端出現(xiàn)的各種新型應(yīng)用，應(yīng)用終端業(yè)務(wù)包括電話機(jī)、移動終端、手機(jī)等。

·業(yè)務(wù)層：主要實(shí)現(xiàn)通信承載參數(shù)提取功能，首先分析應(yīng)用層業(yè)務(wù)的特征和該業(yè)務(wù)所需的服務(wù)質(zhì)量需求，在此基礎(chǔ)上確定承載該業(yè)務(wù)所需的承載媒體。

· 服務(wù)層：是RFNet實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)重構(gòu)的基礎(chǔ)，根據(jù)業(yè)務(wù)層的承載需求，并結(jié)合資源層可提供的物理資源，為相應(yīng)的上層業(yè)務(wù)層分配節(jié)點(diǎn)內(nèi)部資源和鏈路資源，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)構(gòu)建服務(wù)承載網(wǎng)為上層業(yè)務(wù)提供支撐。

· 資源層：是一種資源可共享的物理實(shí)體網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)功能可重構(gòu)，鏈路連接拓?fù)淇伸`活改變，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括可重構(gòu)路由節(jié)點(diǎn)、光傳輸設(shè)備等。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由于應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)無法分離，疲于應(yīng)對新出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，被迫不斷地改造網(wǎng)絡(luò)。

RFNet通過引入分層模型，將服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行松耦合設(shè)計，從而實(shí)現(xiàn)基于服務(wù)需求構(gòu)建實(shí)體網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)建實(shí)體網(wǎng)絡(luò)只需激活相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)資源，取消該業(yè)務(wù)時釋放實(shí)體網(wǎng)絡(luò)占用的資源，可實(shí)現(xiàn)底層資源的循環(huán)利用；當(dāng)業(yè)務(wù)負(fù)載降低時，可以休眠空閑的節(jié)點(diǎn)和鏈路節(jié)約能耗，從以上可以看出RFNet具有綠色節(jié)能的先天優(yōu)勢。

3.2 RFNet體系結(jié)構(gòu)

RFNet體系架構(gòu)中包括6種網(wǎng)絡(luò)元素：可重構(gòu)管理平臺（后面簡稱為管理平臺）、構(gòu)件庫系統(tǒng)、可重構(gòu)路由交換平臺、可重構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、媒體網(wǎng)關(guān)以及用戶終端。RFNet的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

· 可重構(gòu)管理平臺：主要負(fù)責(zé)將上層業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)換為重構(gòu)服務(wù)承載網(wǎng) （reconfigurable service carrying network，RSCN）的構(gòu)建請求，通過構(gòu)建不同的RSCN支撐不同的用戶業(yè)務(wù)需求。管理平臺通過感知并管理RFNet全網(wǎng)的物理資源，根據(jù)上層業(yè)務(wù)層提供服務(wù)需求，在共享物理資源基礎(chǔ)上構(gòu)建RSCN。在RSCN構(gòu)建過程中涉及構(gòu)件重構(gòu)下載，在構(gòu)件庫系統(tǒng)中下載與服務(wù)相關(guān)的功能構(gòu)件，對可重構(gòu)路由交換平臺加載并運(yùn)行新構(gòu)件，從而改變可重構(gòu)路由交換平臺的服務(wù)能力，從而支撐新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

·構(gòu)件庫系統(tǒng)：為實(shí)現(xiàn)RFNet向第三方開放，構(gòu)件庫系統(tǒng)存儲各種功能構(gòu)件，支持第三方廠商開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。可重構(gòu)路由交換平臺根據(jù)管理平臺的指令，從構(gòu)件庫中下載相關(guān)構(gòu)件，通過在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部替換構(gòu)件改變其功能，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力重構(gòu)。

圖1 RFNet的4層劃分模型

圖2 RFNet體系結(jié)構(gòu)

· 可重構(gòu)路由交換平臺：該平臺內(nèi)部包括節(jié)點(diǎn)資源代理和功能重構(gòu)代理，主要完成節(jié)點(diǎn)內(nèi)部資源管理和節(jié)點(diǎn)功能的重構(gòu)支撐功能，其共享的物理資源包括鏈路接口帶寬、緩存容量、交換能力、可編程邏輯、處理器等物理資源。

·可重構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓怄溌吩O(shè)備，可根據(jù)RSCN的需求改變可重構(gòu)柔性網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

· 媒體網(wǎng)關(guān)：主要匯聚分析不同應(yīng)用的業(yè)務(wù)特性和服務(wù)質(zhì)量需求，并將相應(yīng)的服務(wù)需求參數(shù)化后發(fā)送至可重構(gòu)管理平臺。

· 用戶終端：用戶終端作為用戶上層應(yīng)用業(yè)務(wù)運(yùn)行的物理終端，首先與媒體網(wǎng)關(guān)進(jìn)行互聯(lián)，交互應(yīng)用業(yè)務(wù)信息。

3.3 RFNet組網(wǎng)技術(shù)

為支持不同的上層應(yīng)用業(yè)務(wù)需求，RFNet的服務(wù)能力重構(gòu)通過在服務(wù)層構(gòu)建RSCN實(shí)現(xiàn)，并在構(gòu)建RSCN過程中實(shí)現(xiàn)綠色網(wǎng)絡(luò)節(jié)能。管理平臺負(fù)責(zé)RFNet中的RSCN建立過程，功能劃分為需求解析、資源感知、承載網(wǎng)映射、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)映射4部分，其中需求解析功能用于分析對應(yīng)業(yè)務(wù)所需的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部和鏈路資源需求；資源感知功能用于實(shí)時監(jiān)控RFNet中的可用資源，判斷剩余資源是否可滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)構(gòu)建承載網(wǎng)的需求；承載網(wǎng)映射功能用于確定承載網(wǎng)所涉及的節(jié)點(diǎn)和鏈路；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)映射功能用于將業(yè)務(wù)部署到承載網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)運(yùn)行。管理平臺的各部分功能在RSCN構(gòu)建過程中的作用如圖3所示。

RSCN在RFNet中的生成流程如下。

（1）通過可重構(gòu)路由交換平臺內(nèi)部的資源代理功能，及時向管理平臺發(fā)送本平臺內(nèi)部的資源使用情況，管理平臺收集維護(hù)整個RFNet中的節(jié)點(diǎn)和鏈路資源信息。

（2）根據(jù)上層業(yè)務(wù)需求構(gòu)建RSCN時，管理平臺分析構(gòu)建承載網(wǎng)絡(luò)所需的資源需求情況，確定剩余資源是否滿足構(gòu)建該RSCN要求。

圖3 管理平臺的內(nèi)部功能劃分

（3）在當(dāng)前資源可以滿足RSCN構(gòu)建需求的前提下，管理平臺內(nèi)部的承載網(wǎng)映射功能給出承載網(wǎng)映射算法，從而在RFNet中為RSCN確定所需的節(jié)點(diǎn)和鏈路資源。

（4）確定節(jié)點(diǎn)以后，管理平臺內(nèi)部的服務(wù)映射模塊為各節(jié)點(diǎn)設(shè)計重構(gòu)方案，確定在各節(jié)點(diǎn)中運(yùn)行何種功能構(gòu)件。

（5）管理平臺將服務(wù)映射結(jié)果的重構(gòu)指令發(fā)送至各個路由交換平臺，平臺內(nèi)部的重構(gòu)代理模塊根據(jù)指令從構(gòu)件系統(tǒng)庫中下載對應(yīng)的功能構(gòu)件，功能重構(gòu)代理負(fù)責(zé)對平臺功能進(jìn)行重構(gòu)操作。

（6）路由交換平臺執(zhí)行重構(gòu)指令以后，構(gòu)建出的RSCN即可滿足上層業(yè)務(wù)需求，由于節(jié)點(diǎn)重構(gòu)涉及內(nèi)部資源的再分配，需將剩余資源情況反饋給管理平臺，便于后續(xù)構(gòu)建新的RSCN。

4 RFNet的節(jié)能機(jī)制

4.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)業(yè)級節(jié)能

在RFNet服務(wù)層中采用虛擬化技術(shù)構(gòu)建RSCN，即在同一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下支持多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)并存，將基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng) 商（infrastructureprovider，InP）和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商（service provider，SP）進(jìn)行分離，由不同基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商管理的底層物理網(wǎng)絡(luò)形成資源共享的可虛擬化網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商提供上層業(yè)務(wù)服務(wù)。在共享的節(jié)點(diǎn)資源和物理鏈路上規(guī)劃虛擬網(wǎng)絡(luò)的資源需求，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建多個不同的RSCN，實(shí)現(xiàn)底層資源的有效復(fù)用，從而提高基礎(chǔ)設(shè)施資源利用率。

RFNet中的RSCN虛擬化模型如圖4所示，虛擬網(wǎng)（virtual network）請求由虛擬節(jié)點(diǎn)通過虛擬鏈路構(gòu)成的虛擬拓?fù)湫纬桑?wù)供應(yīng)商根據(jù)虛擬網(wǎng)請求組建虛擬網(wǎng)。

RFNet在服務(wù)層采用虛擬化技術(shù)，根據(jù)上層業(yè)務(wù)需求適應(yīng)未來各種新興業(yè)務(wù)的增量式部署應(yīng)用。在新業(yè)務(wù)部署過程中，RFNet通過變換服務(wù)與資源映射關(guān)系更改服務(wù)能力，RFNet中的節(jié)點(diǎn)無需進(jìn)行擴(kuò)展或替換，從而保證RFNet對未來新型業(yè)務(wù)支持的可持續(xù)性。通過服務(wù)層與資源層映射變換，可實(shí)現(xiàn)按需構(gòu)建或拆除實(shí)體網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)底層資源的可復(fù)用性，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，節(jié)約RFNet中的設(shè)備能耗。通過部署RFNet可滿足未來較長一段時間內(nèi)新型業(yè)務(wù)的發(fā)展，增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用時間，延長電子設(shè)備的更新?lián)Q代周期，減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備淘汰產(chǎn)生的電子垃圾，有助于構(gòu)建綠色節(jié)能可持續(xù)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)級節(jié)能

RFNet中資源層所描述的物理網(wǎng)絡(luò)，共享資源包括可重構(gòu)路由節(jié)點(diǎn)和光鏈路傳輸設(shè)備。可重構(gòu)服務(wù)實(shí)體網(wǎng)通過對網(wǎng)絡(luò)資源的規(guī)劃和管理，利用最小的資源構(gòu)建符合需求的實(shí)體網(wǎng)絡(luò)，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)能耗的目的。實(shí)體網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中，通過感知上層業(yè)務(wù)的變化，若發(fā)現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)資源承載該業(yè)務(wù)時存在冗余，通過重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，關(guān)閉不需要的節(jié)點(diǎn)，以較少的節(jié)點(diǎn)資源滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)的需求，從而降低網(wǎng)絡(luò)能耗，如圖5所示。

在網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)量和鏈路利用率都較低的情況下，通過重新建立RSCN，將流經(jīng)不同鏈路的數(shù)據(jù)流遷徙到單一鏈路上，在此情況下可關(guān)閉部分鏈路或?qū)⒉糠宙溌诽幱谛菝郀顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)對鏈路能源的有效管理及利用，進(jìn)而可降低物理網(wǎng)絡(luò)能耗，如圖6所示。

圖4 RSCN虛擬化模型

圖5 節(jié)點(diǎn)休眠實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能

為支持第三方的構(gòu)件應(yīng)用，RFNet的節(jié)點(diǎn)設(shè)備采用構(gòu)件化組裝開發(fā)技術(shù)，事先在構(gòu)件庫中存放各種可用的功能構(gòu)件，當(dāng)上層業(yè)務(wù)需求變化時，在構(gòu)件庫中搜索選擇相應(yīng)的新構(gòu)件，重構(gòu)組裝后形成不同的服務(wù)能力，因此可重構(gòu)路由交換平臺的服務(wù)能力變化可以通過更新、添加和刪除不同構(gòu)件完成。當(dāng)上層業(yè)務(wù)功能取消或刪減時，在對應(yīng)的服務(wù)能力構(gòu)件組中休眠部分構(gòu)件，如圖7所示。通過在節(jié)點(diǎn)設(shè)備內(nèi)部引入構(gòu)件休眠機(jī)制，不但滿足上層業(yè)務(wù)的功能需求，同時可降低節(jié)點(diǎn)設(shè)備本身的功耗。

5 結(jié)束語

圖6 鏈路休眠實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能

圖7 構(gòu)件休眠實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)節(jié)能

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)采用資源冗余滿足未來新型業(yè)務(wù)的動態(tài)變化需求，在服務(wù)能力、綠色節(jié)能和開放性等方面存在不足，本文對比分析了國內(nèi)外提出的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提出了一種符合未來網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)演進(jìn)的RFNet體系結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)關(guān)注服務(wù)支撐能力和綠色節(jié)能。RFNet采用分層架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了服務(wù)能力與網(wǎng)絡(luò)資源解耦合設(shè)計，在不改造RFNet的前提下，通過構(gòu)建不同的RSCN實(shí)現(xiàn)服務(wù)能力可重構(gòu)，滿足上層業(yè)務(wù)不斷演進(jìn)的需求。RFNet基于虛擬化技術(shù)組建實(shí)體服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)、部署和升級等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)節(jié)能。通過實(shí)時感知底層網(wǎng)絡(luò)資源，在滿足上層業(yè)務(wù)需求的前提下，利用RSCN優(yōu)化構(gòu)建新的服務(wù)實(shí)體網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)級的節(jié)點(diǎn)和端口休眠節(jié)能；根據(jù)上層業(yè)務(wù)功能變更，對節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的部分空閑構(gòu)件引入休眠技術(shù)，從而降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功耗。下一步工作是在RFNet體系結(jié)構(gòu)下研究區(qū)分上層業(yè)務(wù)屬性的服務(wù)能力重構(gòu)機(jī)制，并在網(wǎng)絡(luò)級和節(jié)點(diǎn)級建立功耗評估模型。

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