ONF TAPI 2.0信息模型發(fā)布加速軟件定義光傳送網(wǎng)進(jìn)程

中國信息通信研究院|徐云斌

軟件定義光傳送網(wǎng)絡(luò)（SDOTN）是把SDN的概念和技術(shù)應(yīng)用于光傳送網(wǎng)，構(gòu)建的新一代光傳送網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。SDOTN采用集中式的層次化控制器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的控制，并通過層次化控制器之間的層間北向接口實(shí)現(xiàn)多廠商的互聯(lián)互通。而SDOTN信息模型是北向接口的基礎(chǔ)，對(duì)于保障控制器層間接口的互聯(lián)互通具有極其重要的意義。

目前全球各大標(biāo)準(zhǔn)化組織均在積極開展針對(duì)SDOTN領(lǐng)域的信息模型制定工作，其中ONF在核心信息模型（CIM）的基礎(chǔ)上，針對(duì)傳送網(wǎng)開發(fā)了一套信息模型TAPI，而IETF基于ACTN架構(gòu)提供了用于OTN網(wǎng)絡(luò)的YANG信息模型。

TAPI 2.0與TAPI 1.0模型區(qū)別明顯

ONF開發(fā)的TAPI信息模型主要存在兩個(gè)版本——TAPI 1.0和TAPI 2.0。2016年，ONF信息模型工作組（IMP）基于CIM定制傳送網(wǎng)北向接口信息模型，形成了TAPI 1.0版本，2017年，TAPI信息模型更新到了2.0版本，并于2018年1月正式發(fā)布。

表 TAPI 1.0和TAPI 2.0區(qū)別

TAPI 1.0在開始定義的過程中，我國SDN/NFV產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織國內(nèi)運(yùn)營商和設(shè)備廠商基于TAPI 1.0規(guī)范形成了傳送網(wǎng)北向接口技術(shù)規(guī)范，并基于此規(guī)范開展了北向接口的互操作測試。由于TAPI 1.0定義很不完善，只是定義了拓?fù)涔芾砗瓦B接服務(wù)等關(guān)鍵的功能，保護(hù)恢復(fù)和OAM等相關(guān)功能定義還不完善，因此SDN/NFV產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)恢復(fù)等功能實(shí)現(xiàn)過程中，參考了CIM中定義的通用信息模型，這也導(dǎo)致在同一套信息模型中，存在兩種不同的命名體系和對(duì)象定義方式，需要在兩種命名方式和模型之間進(jìn)行映射和轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致了該模型體系化較差，且使用復(fù)雜。

TAPI 1.0和TAPI 2.0存在較大區(qū)別，TAPI 2.0模型與TAPI 1.0模型相比，對(duì)象模型的定義更加完善，實(shí)現(xiàn)了傳送網(wǎng)SDN控制的所有功能，不再需要參考CIM的對(duì)象定義。

TAPI 1.0和TAPI 2.0的主要區(qū)別如表所示。

與TAPI 1.0相比，TAPI 2.0模型的主要特點(diǎn)包括：

● 完善對(duì)象模型的定義，形成完整架構(gòu)，不需要參考CIM模型；

● 對(duì)節(jié)點(diǎn)約束、路徑計(jì)算約束等約束條件進(jìn)行整合，使得概念更加清晰；

● 完善保護(hù)對(duì)象的定義，支持保護(hù)倒換功能；

● 完善OAM和性能檢測功能；

● 擴(kuò)展完善ETH/ODU/Och層協(xié)議定義。

TAPI 2.0模型特點(diǎn)介紹

TAPI 2.0采用模塊化的定義方式，如圖所示。所有的模塊可以分為三大類，一是公共模塊（Common），所有與功能實(shí)現(xiàn)無關(guān)，與協(xié)議實(shí)現(xiàn)無關(guān)的對(duì)象和屬性均在該模塊中進(jìn)行定義，例如對(duì)象的命名方式，所有對(duì)象共有的基本屬性參數(shù)等；二是功能模塊，包括拓?fù)涔芾恚═opology）、連接服務(wù)（Connectivity）、告警和通知服務(wù)（Notification）、虛擬網(wǎng)絡(luò)（VirtualNetwork）、路徑計(jì)算（PathComputation）、OAM等功能，需要注意的是，所有這些模塊定義的過程中，參考引入了ITU-T/MEF等標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)象定義的層次化嵌套概念，即所有對(duì)象在客戶層以及服務(wù)層均可以層層嵌套使用；此外功能模塊中定義的功能和對(duì)象均與具體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議無關(guān)；三是與技術(shù)相關(guān)的層協(xié)議擴(kuò)展模塊，例如不同的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層次ETH層、ODU層和OCh層等，均通過單獨(dú)的模塊進(jìn)行定義。

由此可以看出，TAPI 2.0模型在定義的過程中，體系架構(gòu)、對(duì)象概念、層次化較為清晰，模塊化的定義方式使得用戶在使用過程中，可以根據(jù)自己的需求刪減或者擴(kuò)展該信息模型，而并不影響模型其他部分的互通功能。模塊化的架構(gòu)也使得新技術(shù)引入后，可以方便、快捷地在該模型架構(gòu)下進(jìn)行擴(kuò)展，如擴(kuò)展FlexE和FlexO等新的接口和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

圖 TAPI 2.0模塊架構(gòu)

需要注意的是，TAPI 2.0定義的是一種面向連接的信息模型，其連接服務(wù)（Connectivity）中業(yè)務(wù)功能及模式相對(duì)固定，即采用業(yè)務(wù)（Service）對(duì)象發(fā)起業(yè)務(wù)創(chuàng)建請(qǐng)求，通過連接（Connection）對(duì)象返回底層網(wǎng)絡(luò)交叉連接創(chuàng)建的結(jié)果，當(dāng)出現(xiàn)一些無連接的網(wǎng)絡(luò)建模需求時(shí)，如面向IP+光的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求時(shí)，如何使用TAPI模型構(gòu)建面向L0層到L3層的統(tǒng)一模型還有待進(jìn)一步研究。

積極開展SDOTN北向接口互操作性測試

2016年，SDN/NFV產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織國內(nèi)各個(gè)廠商基于ONF TAPI 1.0制定了《基于OTN的軟件定義傳送網(wǎng)（SDTN）北向接口技術(shù)規(guī)范》以及傳送網(wǎng)SDN北向接口互操作《SDN產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟SDTN互操作性測試方案》；并以此為基礎(chǔ)，組織國內(nèi)廠商開展傳送網(wǎng)SDN北向接口互操作測試。本次測試主要完成了拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)以及業(yè)務(wù)創(chuàng)建等功能，未能實(shí)現(xiàn)保護(hù)回復(fù)和告警通知等功能。

2017年，國內(nèi)運(yùn)營商和設(shè)備廠商基于ONF TAPI 2.0模型開展了SDOTN北向接口互聯(lián)互通的實(shí)驗(yàn)室測試，主要實(shí)現(xiàn)了以下多種功能。

● 拓?fù)浜唾Y源管理：支持ETH層、ODU層和OCh層的拓?fù)洳樵?、更新、抽象功能，支持域間連接的管理；

● 路徑計(jì)算功能：支持跨域路由的計(jì)算，在業(yè)務(wù)創(chuàng)建的過程中可實(shí)現(xiàn)包含排斥網(wǎng)絡(luò)資源以及路由優(yōu)化目標(biāo)；

● 業(yè)務(wù)管理：支持以太網(wǎng)二層交換業(yè)務(wù)、ODU層固定帶寬（CBR）等業(yè)務(wù)類型；支持連接帶寬的修改、業(yè)務(wù)SLA等級(jí)的修改、按時(shí)預(yù)約業(yè)務(wù)等新興的業(yè)務(wù)模式；

● 保護(hù)恢復(fù)：支持基于控制器的逐域保護(hù)恢復(fù)以及跨域端到端的保護(hù)恢復(fù)；

● 告警通知：支持對(duì)象創(chuàng)建、刪除、屬性改變、告警等通知處理功能。

SDOTN北向接口的互操作性測試顯示了SDN集中控制機(jī)制和Restful北向接口技術(shù)在解決光傳送網(wǎng)業(yè)務(wù)端到端動(dòng)態(tài)調(diào)度，以及多廠商多域互通問題方面的優(yōu)勢，對(duì)于促進(jìn)各運(yùn)營商光傳送網(wǎng)向SDN的演進(jìn)發(fā)展具有重要意義。

小結(jié)

ONF TAPI 2.0的發(fā)布為國內(nèi)運(yùn)營商部署SDOTN以及設(shè)備運(yùn)營商的開發(fā)，提供了一種很好的模型選擇，其完善嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪Ｐ投x架構(gòu)以及易擴(kuò)展等特性，能夠很好地滿足運(yùn)營商電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和實(shí)際部署的要求。