淺析基于MS-OTN+SDN架構(gòu)提升政企專線綜合品質(zhì)

肖本文

【摘要】? ? 本文分析了政企專線的發(fā)展與現(xiàn)狀，結(jié)合MS-OTN多業(yè)務(wù)、多制式統(tǒng)一承載，軟硬管道隨需搭配與SDN開放、可編程、集中管控的優(yōu)勢，提出構(gòu)建基于MS-OTN與SDN架構(gòu)的政企專線，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)全業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載，集中管控，極簡運(yùn)維，提升政企專線綜合品質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】? ? MS-OTN? ? SDN? ? 政企專線

引言：

隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，企業(yè)云化加速，政企專線連接訴求與日俱增且不同行業(yè)領(lǐng)域?qū)＞€品質(zhì)提出了不同需求。高速專線快速發(fā)展，低速專線長期存在，傳統(tǒng)專線多網(wǎng)承載多制式并存，增加了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度和運(yùn)維管理難度。本篇分析基于MS-OTN（多業(yè)務(wù)光傳送網(wǎng)）與SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）架構(gòu)提升政企專線的綜合品質(zhì)，滿足專線業(yè)務(wù)的不斷增長和差異化需求。

一、政企專線現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

隨著企業(yè)云化加速，DC間流量激增，專線管道能幫助企業(yè)快速進(jìn)入新市場、提供生產(chǎn)力，是企業(yè)入云的必由之路，因此專線需求高速增長，迫切需要充足的專線管道?，F(xiàn)網(wǎng)通常是多張網(wǎng)絡(luò)承載不同需求的專線業(yè)務(wù)，同時GE以上速率大帶寬專線需求快速增長，100M以下低速專線需求逐漸萎縮，但長期存在，多網(wǎng)承載多制式專線長期并存，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜且多套網(wǎng)管，業(yè)務(wù)發(fā)放步驟繁多，運(yùn)維管理難度大。硬管道專線面臨資源整合，硬管道專線主要包含MSTP/OTN專線，但SDH硬管道資源已基本耗盡且速率都在10G以下，備件不足，超齡服役OPEX高，難滿足日益增長的大帶寬需求。

二、政企專線承載技術(shù)

傳統(tǒng)政企專線主要通過MSTP、IPRAN/PTN和PON等多張網(wǎng)絡(luò)承載不同需求的專線業(yè)務(wù)，為客戶提供不同需求及場景的專線接入。

1. SDH/MSTP技術(shù)。SDH是通過時分復(fù)用技術(shù)將其業(yè)務(wù)封裝在VC通道中承載， 而MSTP是基于SDH通道的以太網(wǎng)專線技術(shù)，利用SDH復(fù)用的方式將一根光纖劃分成多條專線通道，實(shí)現(xiàn)了硬管道隔離，保證獨(dú)立帶寬，高安全性[1]。但由于SDH網(wǎng)絡(luò)顆粒小，新建受控，容量受限（速率小于10G），難于滿足大帶寬發(fā)展需求。

2. IPRAN/PTN技術(shù)?，F(xiàn)網(wǎng)通過IPRAN/PTN來實(shí)現(xiàn)L2/L3 VPN專線，L2/L3 VPN技術(shù)在包交換技術(shù)基礎(chǔ)上通過統(tǒng)計復(fù)用，實(shí)現(xiàn)共享帶寬。IPRAN/PTN通過PW承載業(yè)務(wù)，在線路側(cè)共用LSP的管道資源，并對每個業(yè)務(wù)分配優(yōu)先級，借助QoS區(qū)分業(yè)務(wù)的優(yōu)先級來實(shí)現(xiàn)帶寬的使用[2-3]。

3. PON技術(shù)。PON主要解決用戶端光纖入戶問題，可充分利用PON網(wǎng)絡(luò)廣覆蓋的光纖資源和業(yè)務(wù)自動開通流程，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速開通。由于PON網(wǎng)絡(luò)中ODN部分不需要電源且分光形成了點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，不需要增加額外的機(jī)房或電源配置，但不能實(shí)現(xiàn)端到端的有效保護(hù)以及全網(wǎng)的有效監(jiān)控。

三、MS-OTN+SDN架構(gòu)引入的必要性

1. MS-OTN（Multi-Service Optical Transport Network，多業(yè)務(wù)傳輸平臺）。MS-OTN的核心理念是“All in One”，通過統(tǒng)一交叉架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)ODUk、分組和VC調(diào)度，具備OTN、SDH和分組特性。融合L0+L1+L2技術(shù)，提供基于波長/ODUk/VC的物理硬管道和分組/MPLS-TP的軟管道，根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活搭建，光、電交叉完美配合，實(shí)現(xiàn)全顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度，構(gòu)建靈活高效的專線網(wǎng)。

2. SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）。SDN是一種將網(wǎng)絡(luò)的控制平面與轉(zhuǎn)發(fā)平面分離，同時具有網(wǎng)絡(luò)虛擬化和開放接口等特征，并通過開放和可編程接口直接對控制平面進(jìn)行編程的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，用應(yīng)用程序來控制轉(zhuǎn)發(fā)行為，通過軟件來定義整個網(wǎng)絡(luò)?；赟DN的開放業(yè)務(wù)平臺可以為傳輸網(wǎng)提供豐富的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)靈活的管理，應(yīng)用層可支持第三方APP應(yīng)用，協(xié)同器與各領(lǐng)域不同廠家的控制器進(jìn)行互通協(xié)同，屏蔽各廠商設(shè)備差異，實(shí)現(xiàn)跨域、跨廠商資源管理和調(diào)度，真正實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)端到端運(yùn)營。

3. MS-OTN+SDN架構(gòu)。MS-OTN支持多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載，大小顆粒統(tǒng)一收編，統(tǒng)一業(yè)務(wù)板卡提升波道、帶寬利用率，軟硬管道兼容;SDN的開放、可編程、集中管控優(yōu)勢，可為傳輸網(wǎng)絡(luò)提供智能化的控制平面，并利用傳輸網(wǎng)絡(luò)大帶寬、高可靠的優(yōu)勢，能夠?yàn)橛脩籼峁└哔|(zhì)量的管道化傳輸服務(wù)[4-5]。構(gòu)建基于MS-OTN+SDN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以有效解決多網(wǎng)多制式承載，不同廠商設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理分散、系統(tǒng)互相獨(dú)立，維護(hù)效率低，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、拓?fù)洹㈡溌窢顟B(tài)不可視化等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)極簡運(yùn)維，滿足客戶差異化需求。

3.4基于MS-OTN+SDN架構(gòu)專線典型方案（表1）

四、省內(nèi)政企專線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)案例

4.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

省內(nèi)本地網(wǎng)推薦三層架構(gòu)：核心層+匯聚層+綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)，構(gòu)建端到端MS-OTN解決方案。核心層、匯聚層物理結(jié)構(gòu)（光層）全MESH組網(wǎng)，逐段配置光線路保護(hù)。MS-OTN網(wǎng)絡(luò)上，VC平面（100M～GE）提供的保護(hù)為分段1+1;ODU平面（GE以上）提供業(yè)務(wù)1+1+ASON保護(hù)。1. 核心層。多個核心節(jié)點(diǎn)之間采用直達(dá)光纜路由，全Mesh組網(wǎng)，開啟ASON，采用100G波道建網(wǎng)，具備向200G演進(jìn)能力，具備大帶寬、高可靠的承載能力，與干線節(jié)點(diǎn)間采用雙節(jié)點(diǎn)雙鏈路上行方式對接。2.匯聚層。匯聚層可采用100G建網(wǎng)，每個匯聚環(huán)上行雙歸接入核心節(jié)點(diǎn)，形成彈性帶寬資源池。根據(jù)傳輸距離、專線業(yè)務(wù)量大小，按需靈活選擇不同場景接入方案。3.綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)。部署接入層盒式MS-OTN設(shè)備，對于GE以上大顆粒業(yè)務(wù)，配置ODUK端到端承載;對于SDH專線及小顆粒以太分組專線，利用MS-OTN提供VC/PKT多顆粒專線業(yè)務(wù)調(diào)度平臺。對于未覆蓋MS-OTN的區(qū)域，通過SDH接入上行業(yè)務(wù)匯聚后，連接到MS-OTN進(jìn)行調(diào)度。

4.2 業(yè)務(wù)規(guī)劃

1.100G以上帶寬大客戶，建議在客戶端啟用波分與就近的OTN節(jié)點(diǎn)光層直接對接調(diào)度;2.N*10G帶寬需求的客戶，建議在客戶端部署接入設(shè)備，初期線路側(cè)采用100G彩光上聯(lián)，滿足后續(xù)擴(kuò)容要求;3.100M～10G新業(yè)務(wù)，提供VC4步長的調(diào)度能力，接入100M～GE的業(yè)務(wù);提供ODUflex（ODU0～ODU2）步長的調(diào)度能力，接入GE～10GE的業(yè)務(wù);提供ODU2調(diào)度能力接入10GE的業(yè)務(wù);4.現(xiàn)有MSTP網(wǎng)絡(luò)上的客戶側(cè)端到端業(yè)務(wù)，推薦遷移到MS-OTN網(wǎng)絡(luò)，一種是利舊MSTP設(shè)備與MS-OTN混組方式，直接掛接到就近MS-OTN設(shè)備節(jié)點(diǎn);一種是通過MS-OTN 綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)下沉到客戶側(cè)升級改造網(wǎng)絡(luò)，方式二為建議模式。5.城域內(nèi)板卡支持三混（分組/VC/ODUK）功能，進(jìn)行小顆粒VC/分組業(yè)務(wù)梳理后，上送到核心層。將去往同一個地市的業(yè)務(wù)梳理到同一個三混10G端口中，核心層直接將OTU2端口的全部業(yè)務(wù)透傳到另外一個地市，不識別三混10G端口內(nèi)的ODUk子通道;將大于10G帶寬的業(yè)務(wù)，梳理到100G三混端口上，一個100G端口中，可包含去往不同地市的業(yè)務(wù)，核心節(jié)點(diǎn)識別100G OTN端口中的大顆粒ODUk，進(jìn)行ODUK級別的業(yè)務(wù)調(diào)度。

五、基于MS-OTN+SDN架構(gòu)提升專線綜合品質(zhì)

1. MS-OTN下沉，業(yè)務(wù)快速接入。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上可以讓MS-OTN下沉到綜合接入點(diǎn)，縮小與專線客戶的距離，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)快速接入，專線快速開通。實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)一跳入云，網(wǎng)絡(luò)層扁平化，帶來時延最優(yōu)，資源利用率和運(yùn)維的最優(yōu)化。

2. 高可靠。MS-OTN提供豐富的客戶側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)保護(hù)，核心層、匯聚層物理結(jié)構(gòu)全MESH組網(wǎng)，逐段配置光線路保護(hù)，實(shí)現(xiàn)專線業(yè)務(wù)雙上聯(lián)+SNC級聯(lián)保護(hù)+ASON等多種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制，VC平面提供分段1+1保護(hù)，ODU平面提供業(yè)務(wù)1+1+ASON保護(hù)等，多元化保護(hù)機(jī)制，為網(wǎng)絡(luò)提供高可靠性。

3.可保證低時延。MS-OTN物理硬管道輕載/重載均可提供恒定可保證的低時延。可優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建一跳直達(dá)，降低網(wǎng)絡(luò)時延，同時不斷優(yōu)化封裝映射時延+靈活配置FEC糾錯能力，使單站時延降至10?s內(nèi)?；赟DN管控全網(wǎng)時延，通過算法提供最優(yōu)時延路徑，助力時延變現(xiàn)，支持時延最優(yōu)選路，實(shí)現(xiàn)時延可承諾、可管理。

4. 統(tǒng)一承載，滿足差異化需求。MS-OTN綜合承載，軟硬管道按需搭建，滿足客戶差異化需求。對于帶寬質(zhì)量低需求的，如視頻圖像專網(wǎng)等采用分組/MPLS-TP專線;保密性強(qiáng)，時延要求低等專網(wǎng)采用SDH現(xiàn)代化專線等硬管道專線接入;需要承載大數(shù)據(jù)的采用ODUk專線或波長直接接入，實(shí)現(xiàn)一張網(wǎng)承載所有不同需求的專線業(yè)務(wù)。

5. 集中管控，簡化運(yùn)維。SDN支持多域協(xié)同和業(yè)務(wù)快速創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)線下到線上，專線應(yīng)用APP化，業(yè)務(wù)快速開通，帶寬實(shí)時調(diào)整;支持時延最優(yōu)選路，時延可承諾、可管理，在線提供豐富定制業(yè)務(wù)級別（保護(hù)、時延等），快速滿足客戶差異化需求。

六、結(jié)束語

政企專線業(yè)務(wù)需求日益激增，統(tǒng)一承載，集中管控，簡化運(yùn)維將成為運(yùn)營商與各廠商努力追求的又一目標(biāo)。本文提出基于MS-OTN與SDN架構(gòu)承載政企專線業(yè)務(wù)，并分析了典型的承載方案，為高效運(yùn)維，提升專線業(yè)務(wù)品質(zhì)提供了一種可實(shí)踐的思路。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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