【摘要】 對傳送網的發展歷程進行了概述,對現有網絡存在的問題進行分析,闡述傳送網進一步演進的必要性。通過對SDN的基本思想和架構進行分析,證明光傳送網引入SDN技術將會使網絡更接近理想。
【關鍵詞】 傳送網 SDN T-SDN SDH WDM
SDN被認為是將改變網絡架構的革命性技術。基本思想是網絡設備的軟硬件分離以及 通過集中控制實現網絡的靈活配置和資源的按需分配。
電信網從以電話業務為主發展到以數據業務為主,經歷了非常復雜的發展階段。為了應付不斷出現的新業務,電信網不斷變得復雜。電信網是多個煙囪式的業務網并存的狀態。
一、光傳送網演進過程
光傳送網伴隨著傳輸業務的變化和技術的發展不斷演進。SDH、WDM、OTN、ASON和PTN這些技術都具有里程碑式的意義。
在數字通信發展的初期,大量的數字傳輸系統都是準同步數字體系。PDH的缺點是:沒有世界性的標準光接口規范互通困難;幀結構是建立在點對點傳輸基礎上只能組成線狀網;幀結構中未安排用于網管的開銷。
SDH建立了統一的光電接口類型、具有統一的幀格式,具有良好的互通性;設置了豐富的開銷用于網管和環網保護、有強大的生存性,可以進行靈活的組網和進行網絡保護。因此SDH迅速成為被廣泛采用。但是SDH要進一步的提高傳輸容量,難度非常大。
WDM輕松的解決了容量的問題,但是基于SDH的WDM缺乏光層開銷,調度能力差、組網能力弱。OTN通過規范新的幀結構,復用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多,顯著提升了高帶寬數據客戶業務的適配能力和傳送效率。
為了進一步解決WDM業務配置繁瑣;缺少先進的業務保護、恢復和路由選擇功能;多點故障難以應付;網絡自愈保護性能差的問題ASON應運而生。它在傳送網中引入了信令,并通過增加控制平面,增強了網絡連接管理和故障恢復能力。
二、SDN(軟件定義網絡)
2.1 SDN的概念
SDN是一種新型網絡架構,將網絡設備控制面與數據面分離開來,通過集中的控制層實現網絡流量的靈活控制,通過開放的接口為網絡應用的創新提供平臺。
2.2 SDN的架構
SDN的架構如圖1所示,該架構將網絡分為三層:應用層、控制層和基礎設施層。基礎設施層主要由通用的轉發設備構成,基于控制層下發的指令和策略進行分組的轉發。控制層由原有網絡設備中的控制功能抽取出來,采用獨立的控制軟件來實現。應用層由軟件形態的應用程序構成,可通過Restful API的方式或者網絡操作系統API的方式調用控制層提供的控制轉發面的能力。
2.3 SDN的優勢
從設備層面來說,通用的轉發設備將能根據需求來實現各種專用設備的功能。轉發設備能夠根據網絡的實際需要而“變身”成不同的傳統網絡設備。從管理層面來說,控制軟件可統一的為業務應用呈現邏輯拓撲視圖,便于實現面向業務的網絡管理。從應用層面來說,可以通過API的方式,把網絡的能力開放出來提供給應用層,然后通過在應用層的軟件開發,調用這些API,快速實現網絡功能的變化。
這種可編程軟件控制、網絡向業務靠近的理念與對下一代通信網絡的要求不謀而合。
三、T-SDN(光傳送網SDN)
3.1 T-SDN的架構
光傳送網SDN架構由底層的物理設備、傳送網控制器T-SDN控制器和應用層軟件構成。T-SDN控制器通過對傳送網物理設備的集中控制來實現對帶寬資源的調度。T-SDN與IP- SDN控制器進行協同工作。
如圖2所示為T-SDN的架構。
3.2 T-SDN的優勢
T-SDN控制器的集中控制和全網多層協同能力有很多直接的優勢。
從資源使用效率來講, T-SDN可以實時掌握網絡流量和帶寬使用情況,按需提供帶寬;另外T-SDN可以對網絡帶寬進行虛擬化,提高傳送網的靈活性。
從業務部署上講,在新增業務時可以在線對網絡資源進行評估,自動為業務計算路徑,加快新增業務部署時間;基于開放的北接口,運營商或者第三方可以快速的進行二次開發,加快新業務部署時間。
從用戶體驗上講,T-SDN控制器通過與應用層的連接,可以實現傳送帶寬和流量需求自動聯動調度;也可以靈活配置帶寬分配方案,提供差異化的客戶體驗。
從網絡管理上來講,T-SDN可以解決日益復雜的波分網絡網路運維管理問題
四、結束語
傳送網引入SDN技術將提高傳送網帶寬使用效率,加快通信網業務部署節奏,提高用戶體驗。T-SDN技術將成為傳送網發展的新方向。
參 考 文 獻
[1]肖萍萍,吳建學,周芳,等.SDH原理與技術[M].北京:北京郵電大學出版社,2002
[2]雷葆華,王峰,王茜,等.SDN核心技術剖析和實踐指南[M].北京:電子工業出版社,2014.
[3] 張衛鋒.深度解析SDN[M].北京:電子工業出版社,2014.
[4] Thomas D. Nadeau Ken Gray.軟件定義網絡[M].北京:人民郵電出版社,1014.
[5]Lubo Tancevski. SDN Concept: From Theory to Network Implementation[J]. OFC 2014
[6]Hayashitani M, Hasegawa Y, Suzuki K, Flexible and automated operational control in SDN transport-base virtual router [J]. OFC 2014