基于SDN的應用驅動廣域網在內蒙古氣象專網中的應用

池繼忠

摘要 本文介紹了基于SDN（軟件定義網絡）技術，并結合內蒙古氣象全區氣象專網的實際應用場景，建設基于SDN技術的應用驅動專網。實現全網絡的質量監控、關鍵業務自動根據業務質量進行業務遷移、統一調度中心下發策略等功能。通過與傳統網絡結構相對比進行歸納總結，得出本方案的實用價值。

[關鍵詞]SDN 氣象專網 數據調度

1 引言

經過多年發展，我區氣象信息化能力不斷提高，建成了“天地一體化”的通信網絡系統;氣象數據傳輸與服務能力不斷增強，構建了基于CIMISS的集約化數據環境。隨著新興業務的不斷增加，對網絡帶寬、實時質量，甚至網絡運維響應均提出更高的要求，傳統依靠協議驅動的廣域網愈加顯得僵化，無法滿足多業務靈活承載與成本可控的平衡，從而暴露出一系列問題：

（1）氣象預警類業務對網絡帶寬需求較小，但是對網絡實時質量要求極高，傳統廣域網的業務選路依靠協議選定，只有故障時才會進行切換，無法基于廣域網鏈路質量劣化從而優選路徑;

（2）氣象專網覆蓋氣象辦公、業務、視頻等各項業務，業務流量模型及業務等級不同。因為缺乏關鍵業務的流量畫像，新業務的上線往往需要較長時間進行容量評估或帶寬升級，對業務部門的新業務上線造成較大困擾;

（3）原有運維模式對于廣域網故障、劣化的問題定位十分被動，往往是在業務受到一段時間后才響應，所以依靠人肉運維模式的排障、部署新業務效率較低。

鑒于上述情況，為了提高網絡帶寬利用率以及網絡可用率，保障核心業務的穩定運行，基于SDN在內蒙古氣象專網中建設應用驅動的光宇網絡。

2 基于SDN的應用驅動氣象專網概述

2.1 內蒙古氣象廣域網絡架構

內蒙氣象廣域網為典型的三級行業縱向網絡，架構方面由從上至下分為“自治區一盟市一旗縣”三級;數據中心部署在自治區級中心位置。

2.1.1 網絡健壯性設計

自治區、盟市均采用雙設備、雙鏈路設計，自治區與各盟市市采用“口字型”組網模式;各旗縣根據實際情況采用單/雙設備、雙鏈路設計。各級互聯租用兩家不同運營商的PTN、MSTP傳輸鏈路，以便降低鏈路故障風險。

2.1.2 路由及業務設計

自治區、盟市市、旗縣采用OSFP協議。內蒙氣象廣域網主要滿足各氣象平臺業務系統、OA辦公、視頻會議等。

2.2 基于SDN的應用驅動廣域網解決方案

由于數據集約化，更多數據放到了自治區里，對網絡可靠性、穩定性要求更高，故此次改造采用了新華三的ADWAN（應用驅動廣域網）解決方案。根據內蒙古自治區數據中心機房流量采集結果，歸納出全網流量占比較高的15種業務訪問，如表1所示。

SDN網絡的工作原理是將數據轉發的控制功能從傳統的網絡轉發設備中分離出來，使用可編程的控制器（Controller）實現網絡數據的轉發控制。SDN控制器會在每一個節點路由器上建立Tunnel，在整個專網物理層上建立一層邏輯網絡。將上述業務按照優先級配置在SDN控制器中，SDN控制器會對組網中的每一臺路由器下發轉發策略，路由器可根據數據包的源IP地址或目的IP地址判斷實際轉發端口，做到業務控制。通過SDN控制器，使業務和運維一目了然，提高管理人員的診斷效率。另外，通過控制器自動下發各種配置，無需登錄設備一一輸入命令，簡化配置過程，將原來每節點上線需要一天的時間縮短到不超過一小時，設備配置都由控制器維護管理，無需關心哪些配置有效或無效，也避免了人工刪除出錯。

3 效益分析

借助應用驅動廣域網方案，內蒙古自治區氣象局實現了業務模型畫像、業務配置自動下發、業務自動識別網絡、自動優選路徑等功能，降低業務配置管理難度，優化復雜業務模型下的流量均衡，實現氣象業務與網絡資源使用的完美契合。

在技術創造價值的時代，結合自身實際情況，積極利用新一代信息化技術實現向自動化、高效率的運營模式轉型。憑借卓越的運行效果，成為廣域網SDN實踐標桿，受到了各個行業的肯定。

根據后期監測，每個節點鏈路利用率均衡在50%以內，關鍵業務不在出現帶寬不足的情況;在新業務上線時只需做好規劃，利用圖形化界面即可完成網絡配置，提升效率的同時又節約了成本。另外，信息部門也從傳統“業務被動承載”模式轉型為“業務分析專家”，進一步加強了信息部門與周邊業務部門的緊密合作，為智慧氣象的實現貢獻了更大力量。

參考文獻

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