基于SDN的OTN和UTN網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)研究

苑海峰++黃業(yè)明++王蘭

摘 要：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的需求更甚。網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研究方面，也在逐步打破傳統(tǒng)思維找尋新的方向。本文介紹一種全新的技術(shù)，基于SDN下OTN與UTN網(wǎng)絡(luò)融合的技術(shù)較之傳統(tǒng)技術(shù)顯得更加智能化。本文將基于SDN下OTN與UTN在融合時(shí)的需求分析、融合方式及兩種典型方案的對(duì)比。

關(guān)鍵詞：SDN；OTN和UTN；網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)；需求分析；方案

傳輸網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，對(duì)比傳統(tǒng)，SDN帶來(lái)的變化可說(shuō)是帶革命性的。在城域網(wǎng)，OTN、UTN混組時(shí)，在保護(hù)倒換、端對(duì)端OAM及其它方面，基于SDN下能很好地實(shí)現(xiàn)這些方面的協(xié)同。在方案上，融合技術(shù)有兩種，一種是對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)施改造，達(dá)到漸進(jìn)式融合；一種是基于轉(zhuǎn)發(fā)、控制，分離式的融合。

1 簡(jiǎn)述

1.1 SDN簡(jiǎn)述

在控制功能上，傳統(tǒng)方式是連接傳輸設(shè)備，因此，不論定義還是編程，只有生產(chǎn)商能操控?；赟DN下最大的特點(diǎn)是，在控制功能上，移至完全獨(dú)立的環(huán)境（網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)），從而脫離傳輸設(shè)備，那么控制功能編程，用戶也能直接參與。

1.2 SDN的優(yōu)勢(shì)

在計(jì)算速度、網(wǎng)絡(luò)全局管理、互操作性一系列功能上，集中式的SDN，占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

2 OTN、UTN融合，需求分析

2.1 OTN、UTN融合原理

在移動(dòng)業(yè)務(wù)中，UTN的作用是匯聚、回傳，而OTN的作用是匯聚、透?jìng)?。因此，在城域邊緣，?huì)大量部署UTN，在回傳業(yè)務(wù)中，一旦匯聚層升至10G時(shí)，有OTN匯聚、透?jìng)髂軐?shí)現(xiàn)以下兩點(diǎn)：第一、傳送成本、光纖資源，得到節(jié)約；第二、加之光傳輸剛性管道，傳送質(zhì)量提高，也更加可靠。

2.2 需求分析

第一，同一城域網(wǎng)絡(luò)，不論結(jié)構(gòu)還是層次，都非常復(fù)雜。因此，OTN、UTN混組，規(guī)模較大；大量的UTN接入，節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也就復(fù)雜；業(yè)務(wù)配置上，任務(wù)繁重，不論網(wǎng)絡(luò)拓展還是業(yè)務(wù)發(fā)放，都難有高效率。

第二，兩個(gè)管理體系OTN和UTN，分別獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在回傳業(yè)務(wù)中，在端對(duì)端管理上面，也提出較大挑戰(zhàn)。

第三，在管理、調(diào)度上，OTN和UTN缺乏互通，兩張網(wǎng)絡(luò)一融合，跨層的管理上，也顯得頗為緊迫。

3 融合方案

3.1 漸進(jìn)式

漸進(jìn)式融合本質(zhì)原理是就現(xiàn)成的OTN、UTN，兩者的網(wǎng)管系統(tǒng)，直接實(shí)施改造。

OTN、UTN兩者的EMS，可作為兩者初步的、現(xiàn)成的控制器，用以控制OTN、UTN兩種完全不同的網(wǎng)絡(luò)。OTN、UTN的EMS通過(guò)北向接口擴(kuò)大，兩者的EMS協(xié)同控制器，實(shí)現(xiàn)相連。此外，某些調(diào)度、控制功能，EMS不支持，結(jié)合GMPLS協(xié)議，OTN、UTN的網(wǎng)元也可與控制器進(jìn)行通信。

控制器內(nèi)部，具備的功能包括：網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理、虛擬化管理、多協(xié)議適配、流量感知、業(yè)務(wù)配置等[3]。此階段，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行北向開(kāi)發(fā)，主體是針對(duì)運(yùn)營(yíng)商，其自身的應(yīng)用包含：調(diào)度、業(yè)務(wù)監(jiān)控、流量工程、保護(hù)及開(kāi)通等功能。而對(duì)第三方，并不提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，也不開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)信息[1]。

3.2 轉(zhuǎn)發(fā)、控制分離式

基于SDN下，關(guān)于OTN和UTN，其轉(zhuǎn)發(fā)、控制分離的結(jié)構(gòu)分別是：OTN-NE及UTN-NE。不論是OTN-NE還是UTN-NE，統(tǒng)統(tǒng)只留下OTN、UTN轉(zhuǎn)發(fā)、傳送的平面，兩者的管理、控制的平面，均移至O-Controller及U-Controller中。這樣，通過(guò)OTN EMS對(duì)OTN-NE調(diào)度、控制的功能，由O-Controller替代；通過(guò)UTN EMS對(duì)UTN-NE調(diào)度、控制的功能，由U-Controller替代。在NE與控制器間，采用open-flow里面CVNI的接口協(xié)議。

CDPI的作用是：用于Controller，對(duì)物理網(wǎng)元進(jìn)行直接地控制，在相關(guān)資源上實(shí)現(xiàn)管控。CVNI的作用是：它是一個(gè)通信接口，對(duì)上層控制器作用，從而在虛擬拓?fù)渲校刂凭W(wǎng)元及相關(guān)連接。而CVNI控制通道，不是與虛擬網(wǎng)元一一對(duì)應(yīng)，而是與虛擬拓?fù)湟灰粚?duì)應(yīng)，因此，對(duì)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，CVNI則不涉及處理。CVNI、CDPI的相似之處是，兩者控制、管理的協(xié)議都基于open-flow，都能作相應(yīng)拓展。CVNI、CDPI的差別之處在于，同樣基于open-flow，CDPI的主要功能是：對(duì)下層網(wǎng)元實(shí)施控制，而CVNI的主要功能是：對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)施控制（由下層的Controller進(jìn)行提供）。

在轉(zhuǎn)發(fā)、控制兩者分離這種結(jié)構(gòu)下，所有OTN、UTN網(wǎng)元只負(fù)責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)、流量地轉(zhuǎn)發(fā)，而控制、協(xié)同功能上，由控制器組負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)。

3.3 對(duì)比兩種方案

對(duì)比兩種方案，漸進(jìn)式與轉(zhuǎn)發(fā)、控制分離式架構(gòu)比較，后者勝過(guò)前者。第一，后者在網(wǎng)絡(luò)虛擬化上，不管是流量管理，還是配置、管理策略各方面，對(duì)比前者，都更靈活。第二，因?yàn)楹笳咴诒毕蜷_(kāi)發(fā)上，應(yīng)用種類比前者多[2]，自然功能也比前者強(qiáng)大。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，對(duì)于現(xiàn)成網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)做過(guò)部署，結(jié)合OTN、UTN的EMS，把網(wǎng)絡(luò)管理升級(jí)，便可實(shí)現(xiàn)融合、進(jìn)而控制；而對(duì)于未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)，支持轉(zhuǎn)發(fā)、控制的分離，便可基于SDN下融合OTN、UTN，也可實(shí)現(xiàn)技術(shù)融合。另外，把SDN引入，實(shí)施智能控制，在業(yè)務(wù)感知、業(yè)務(wù)調(diào)度、端對(duì)端業(yè)務(wù)運(yùn)行及管理、IP保護(hù)協(xié)同諸多方面，已有的難題都能解決。

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