SDON的發(fā)展趨勢(shì)綜述

劉承良

軟件定義光網(wǎng)絡(luò)（SDON）與傳統(tǒng)的SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)最大的區(qū)別在于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中心的交換設(shè)備不同。本文對(duì)當(dāng)前的SDON研究進(jìn)行了分析。當(dāng)前SDON技術(shù)主要應(yīng)用在云計(jì)算中。此外對(duì)SDON虛擬技術(shù)進(jìn)行綜述，結(jié)果表明SDON虛擬技術(shù)還在仿真階段，并未大規(guī)模應(yīng)用到實(shí)際中。

隨著人工智能、云計(jì)算、移動(dòng)通信、高清視頻等技術(shù)的快速發(fā)展。在高速增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用下，不同網(wǎng)絡(luò)資源的相互疊加，造就了多種網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)環(huán)境，使網(wǎng)絡(luò)資源管理、網(wǎng)絡(luò)成本控制變得不斷復(fù)雜。為解決這一問(wèn)題，出現(xiàn)了軟件定義光網(wǎng)絡(luò)組件可編程技術(shù)。引入SDON技術(shù)能為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)三方面價(jià)值：（1）網(wǎng)絡(luò)傳輸由人工靜態(tài)配置轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)智能控制，提高了運(yùn)營(yíng)效率。（2）減少因設(shè)備兼容性造成網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行問(wèn)題。（3）提供新的網(wǎng)絡(luò)接口，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬傳輸、智能專業(yè)業(yè)務(wù)等。

一、SDON研究現(xiàn)狀

軟件定義網(wǎng)絡(luò)是由應(yīng)用層、控制層、可編程光傳輸層以及接口層組成。目前有關(guān)SDON的研究較多。從整體上看，SDON研究時(shí)主要從標(biāo)準(zhǔn)化制定、產(chǎn)業(yè)發(fā)展兩個(gè)方面展開(kāi)的。如下對(duì)這兩個(gè)方面的研究進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

1.標(biāo)準(zhǔn)化制定相關(guān)研究

標(biāo)準(zhǔn)制定是對(duì)行業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)范。從2013年開(kāi)始，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)展相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化制定工作，并取得較多成果。如OIF發(fā)布了“對(duì)于SDN架構(gòu)下傳送網(wǎng)的PIF運(yùn)營(yíng)商工作組要求”、有關(guān)SDN與傳送網(wǎng)關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相關(guān)研究、SDN架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)研究等，華為公司還提出了基于以SDN為基礎(chǔ)的接入網(wǎng)為了架構(gòu)。我國(guó)在SDON標(biāo)準(zhǔn)化制定中也加快了研究步伐，如CCSA制定了《軟件定義光傳送網(wǎng)總體技術(shù)要求》等標(biāo)準(zhǔn)。

2.產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)研究

隨著SDON研究的不斷增多，相關(guān)產(chǎn)業(yè)也開(kāi)始得以快速發(fā)展。有關(guān)SDON產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)注度逐漸提高，各運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始積極參與到產(chǎn)業(yè)發(fā)展中。光網(wǎng)絡(luò)SDN發(fā)展前景受到較多運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注。2014年華為和國(guó)外電信公司共同合作開(kāi)展了以SDN為基礎(chǔ)的IP+光多層協(xié)同測(cè)試工作；我國(guó)電信下屬研究院則開(kāi)展了我國(guó)第一個(gè)傳送網(wǎng)SDN解決方案測(cè)試；北京電信公司實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)商SDN商用部署的目的，并在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心IDC中成功引入SDN技術(shù)的應(yīng)用；電信公司將SDN技術(shù)應(yīng)用到OTN多域多廠家互聯(lián)互通問(wèn)題的研究中；多家電信公司共同合作，實(shí)現(xiàn)了SDN聯(lián)合創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了SDN和數(shù)據(jù)中心的云網(wǎng)協(xié)同，促使光傳送網(wǎng)進(jìn)入到真正的SDN時(shí)代中；中國(guó)移動(dòng)開(kāi)創(chuàng)了SDN創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，提高了網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性和高效運(yùn)行、維護(hù)等。以上都是SDON相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

從上可以看出，近些年來(lái)SDON快速發(fā)展，不管是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定，還是產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，都進(jìn)入到全新的發(fā)展時(shí)期。

二、SDON虛擬化關(guān)鍵技術(shù)研究

1. SDON物理層關(guān)鍵技術(shù)

SDON物理層中，主要包括軟件可編程光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)、光路交換技術(shù)兩種。

軟件可編程光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)：電信號(hào)、光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)主要是通過(guò)收發(fā)器實(shí)現(xiàn)的。采用傳統(tǒng)收發(fā)器可能存在著性能上的弊端，隨著數(shù)字信號(hào)處理DSP的發(fā)展和應(yīng)用，開(kāi)始將數(shù)字信號(hào)處理DSP應(yīng)用到收發(fā)器中，改善傳統(tǒng)收發(fā)器的弊端，通過(guò)軟件便能實(shí)現(xiàn)收發(fā)器傳輸范圍、光譜效率的控制。另外光收發(fā)機(jī)波長(zhǎng)、輸入/輸出功率、信號(hào)速率等相關(guān)參數(shù)也實(shí)現(xiàn)了在線調(diào)節(jié)和控制，在軟件控制下，光路實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的目的，即物理性能能夠被感知和調(diào)節(jié)。SDON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，控制器實(shí)現(xiàn)可光網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的調(diào)節(jié)和控制，并通過(guò)在線調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能的最優(yōu)化。

光路交換技術(shù)：光路交換技術(shù)是利用光路實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸?shù)慕粨Q。在SDON中多粒度波長(zhǎng)級(jí)別交換能力能夠滿足多業(yè)務(wù)需求。ITU g.694.1對(duì)密集型光波分復(fù)用系統(tǒng)的波道間隔進(jìn)行了規(guī)定，實(shí)現(xiàn)了寬度、光譜形狀的可編程目的。根據(jù)不同信號(hào)頻寬選擇相應(yīng)的柵格寬度和濾波形狀，滿足傳送需求。

2.光網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)

SDON光網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化主體的目的，這也是SDON虛擬化技術(shù)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的最大不同之處。SDON網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、防火墻等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，提高了各類服務(wù)的通用化。另外人工操作過(guò)程、規(guī)劃過(guò)程也開(kāi)始朝著虛擬化方向發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商高層工作負(fù)載有效降低。

3.控制器接口技術(shù)

SDON架構(gòu)中，控制器接口技術(shù)主要包括北向、南向、東西向三種技術(shù)。北向接口位于控制器和上層應(yīng)用之間，為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供了服務(wù)需求。目前北向基額哭是SDON發(fā)展時(shí)具有爭(zhēng)

議的熱點(diǎn)，也是競(jìng)爭(zhēng)激烈的熱點(diǎn)，主要是由于該接口缺乏公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致的。南向接口中可以適用PCEP、OF-CONFIG、

OpenFlow等較多協(xié)議，其中OpenFlow是較為關(guān)鍵的協(xié)議，在南向接口中應(yīng)用較多，東西向接口主要解決SDON發(fā)展中平面擴(kuò)展的控制問(wèn)題。但目前東西向接口還缺乏公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行平面擴(kuò)展時(shí)主要是通過(guò)集群技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

三、結(jié)束語(yǔ)

SDON發(fā)展為智能光傳送網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供了新的發(fā)展出路，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展的目的。SDON技術(shù)在光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，具有十分重要的意義。隨著SDON的發(fā)展，SDON應(yīng)用不會(huì)一帆風(fēng)順，可能存在諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。這就需要相關(guān)機(jī)構(gòu)共同協(xié)作，加強(qiáng)SDON的研究和應(yīng)用，促進(jìn)SDON應(yīng)用的廣泛性和完善性。