中興通訊加速基于SDN“IP+光”方案商用

朱逸男

隨著云計算、4K視頻、VR、物聯網等新興業務的快速發展，運營商骨干網絡的流量規模越來越大，增長速度已經超過了摩爾定律的速度，而傳統的擴容方式主要通過增加網絡節點和網絡層次來實現，這會帶來CAPEX和OPEX的飆升。在收入增長緩慢的情況下，運營商的利潤空間將日益降低。同時，在業務云化時代，流量模型具有事件性、突發性，需要網絡具備靈活調整、快速響應業務變化的能力，給現有網絡帶來巨大的壓力。各大運營商都在積極探索通過SDN/NFV等新技術重構網絡架構，基于SDN的“IP+光”協同則是其中骨干網架構變革的目標。

中興通訊基于ODL開源控制器平臺，提出IP+光解決方案，實踐SDN在“IP+光”領域的應用，豐富開源ODL的用戶場景和技術實踐。

骨干網絡遭遇四大挑戰

當前骨干網絡采用層疊模型，由IP/MPLS路由器和波分設備共同組成，IP網絡解決靈活組網、多點互訪的問題，光網絡解決大容量、超長距傳送的問題，兩者技術側重點不同，解決的問題不同，相互獨立。隨著業務的快速發展，這種組網模型存在以下四個挑戰：

挑戰一：跨層業務開通和部署效率低。由于IP網絡和光網絡相互獨立，涉及光網絡資源調整的業務開通需跨多個管理運維部門協作完成，缺乏統一的協調，導致效率低下。

挑戰二：跨層轉發效率低，成本高。典型IP骨干網需要經過6次轉發，中間4次轉發的處理過程不產生價值，相反，大量的穿透流量會降低核心路由器的轉發效率。隨著流量增長，路由器需要不斷擴容，產生高昂的擴容成本。

挑戰三：多層規劃缺少協同，保護規劃困難。業務映射層次多，涵蓋IP/MPLS層、ODU電層和WDM光層，多層規劃要能夠滿足各個層次的性能、可靠性要求。傳統網絡缺少統一規劃工具，規劃IP層網絡無法考慮光層的SRLG信息，一個光層故障可能導致IP層的多個故障，業務體驗差。同時，為了保證業務的可靠性，IP層和光層為業務提供了多重冗余保護，造成大量的資源浪費。

挑戰四：網絡調整不夠靈活，缺乏彈性。互聯網業務具有事件性、突發性，以業務和用戶體驗為中心的網絡需要實時、動態調整以滿足業務突發的需求。現有網絡調整不夠靈活，難以動態適配流量變化。

重構新思路：

基于SDN“IP+光”協同解決方案

面對上述的諸多挑戰，中興通訊積極探索，借助SDN/NFV新技術，提出面向未來的基于SDN的“IP+光”協同解決方案，為骨干網重構提供新的思路。

統一控制，統一規劃

引入層次化SDN控制器，為IP網絡和光網絡帶來集中智能控制系統，大大提升網絡的靈活性和開放性。協同控制器（HCO）負責IP網絡和光網絡的資源協同，通過先進的“IP+光”協同算法，可實現IP網絡與光網絡的動態協同。

中興通訊可為運營商提供定制的“IP+光”多層規劃工具。該工具可以根據不同的用戶策略，自動對IP網絡和光網絡進行聯合規劃，輸出多層最優路徑（包含詳細路徑和抽象路徑）、網絡建網總成本、每個層次網絡的建網成本及網絡部署情況和建議，幫助運營商提高網絡帶寬和性能的同時盡可能降低承載網的建網成本。同時，通過多層規劃工具，可以基于SRLG制定協同保護策略，提升網絡可靠性，降低保護風險。

一鍵開通，極速運維

中興通訊利用“IP+光”協同，可為運營商構建統一運維系統，實現快速業務開通、網絡監控和故障處理。只需要在APP的操作界面上，選定頭尾路由器，配置必要參數，然后控制器就會自動激活從L0到L3的業務通道，大大簡化了業務部署流程及出錯概率。對于故障檢測與處理，協同控制器可對海量的告警信息進行歸類整理，分析得出根源告警，幫助運維人員快速定位網絡故障，并進行相關處理，提升網絡的運營效率。

光層直達，成本最優

IP網絡中的P路由器和光網絡設備一樣，主要功能均為流量轉發，而光網絡具有每bit成本低、功耗小、帶寬高的特點。通過中興通訊“IP+光”協同方案，可實現業務光層直達，不經過P路由器，減少路由器流量中轉的處理，從而降低整體路由器的資源消耗，提升傳送效率。

網隨云動，彈性網絡

中興通訊“IP+光”協同方案可為運營商提供多層BoD功能。對于IP網絡而言，光網絡整體作為一個資源池，可以按需提供。通過這種方式，IP網絡可以真正地去適應業務的變化，不需要再去改變網絡的拓撲就可以實現網絡優化。網絡的帶寬可以隨業務的需求自動化伸縮，解決網絡擁塞、流量不平衡的問題，使整體網絡更加富有彈性，滿足云時代業務的發展需求。

中興通訊采用基于ODL的控制器平臺，并基于“IP+光”協同場景對部分模塊與內容進行了擴展與改進：1.增加VNTM和UNI Link Manager兩個模塊用于支持協同算路；2.擴展PCEP在GMPLS體系架構中的應用；3.Netconf支持Tapi擴展，豐富“IP+光”應用場景；4.采用先進集群算法，擴展控制器集群功能，增強控制器可靠性；5.優化Netconf斷鏈重連問題，當控制器下發Netconf RPC調用時出錯，Netconf會話會斷開重連，導致其他RPC也不可用，中興通訊的解決方案是RPC調用出錯時，不斷開Netconf會話，只針對出故障的RPC進行處理，這樣就不會影響其他RPC調用。

加快基于SDN“IP+光”方案商用步伐

未來，中興通訊將持續在“IP+光”領域探索、研究，并積極投身于ODL開源平臺項目，為項目貢獻力量，SDN帶來的多層資源優化、網絡能力開放、網絡運維簡化的優勢，將進一步加快基于SDN的“IP+光”協同方案的商用步伐。