采用PTN-SDN实现业务承载的方案设计

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随着运营商传送网的开放创新、高效运营、简化运维、降低OPEX等需求的提高,在现有PTN传送网上,实现软件定义网络,也就是说希望应用软件能够参与对网络的控制管理,满足上层业务需求,通过自动化业务部署简化网络运维,这是SDN的核心诉求。

1 SDN的进展
1.1 什么是SDN
SDN只是一种架构,一种思想,具体的实现多种多样。

如果符合
如下三个SDN的本质属性,即只要符合控制跟转发分离、有开放的编程接口、集中式的控制就可以认为是SDN。

1.2 SDN架构的核心思想
SDN就是靠转控分离、集中控制、开放可编程来改变网络。

现在具有如下特点:开放API、Overlay、网络虚拟化、控制面与数据面解耦、解决实际问题。

广义的SDN架构指的是向上层应用开放资源接口,可实现软件编程及控制的各类基础网络架构;狭义SDN架构则专指符合ONF组织定义的开放性架构,是基于标准OpenFlow实现的软件定义网络。

SDN的核心思想:分离网络设备控制层与数据层,以实现对网络流量的灵活有效控制,为核心网络及应用的创新提供适于灵活开发的平台。

一个SDN架构主要由控制器和各个OpenFlow交换机两种设备构成。

其中,控制器通过收集各个OpenFlow交换机所
统计的数据为SDN中的每一个流分配一条转发路径;OpenFlow交换机根据控制器的指令将流转发到相应的端口[1]。

2 PTN-SDN解决方案
2.1 以业务为中心的PTN-SDN网络架构
SDN网络将PTN平滑升级到PTN-SDN,通过将现网平滑升级,实现从半开放走向的全开放,并且南向接口兼容现网平滑演进。

网络集中控制实现控制与转发的分离,并且实现全局资源管理。

使PTN-SDN网络具备两级开放控制器架构,其中域控制器北向开放,并且超级控制器能够实现跨多厂家跨域控制。

最后实现开放APP创新,面向业务的标准北向接口。

网络架构如图1所示。

2.2 PTN-SDN的方案设计场景
2.2.1 单域业务发放功能
(1)用户通过综合资管/传输综合网管/APP等形式输出电路工单信息,用户输出电路工单信息,并通过标准Restconf接口下发到s-controller。

(2)s-controller接收业务下接口后,对业务接口进行解析,将电路工单参数转换为网络模型后进行业务下发编排。

分别下发请求路径计算、隧道创建(包括隧道相关对象、关联LSP生成、OAM对象,以及保护对象生成),以及业务创建(包括业务对象、PW 对象、以及EP对象)接口到d-controller。

(3)标准北向Restconf接口下发交互。

(4)D-controller接收s-controller接口请求,完成域内隧道标签分配,业务对象标签分配和绑定,并调用厂商网管接口进行配置下发。

(5)厂商私有接口下发配置。

(6)厂商网管通过现有南向接口下发配置到PTN设备,保持与现网的一致性。

(7)厂商网管北向接口与综合网管对接,配置资源入库接口保持现有接口不变化。

(8)厂商网管与现有设备的南向接口下发。

2.2.2 跨域业务发放功能
(1)用户通过综合资管/传输综合网管/APP等形式输出电路工单信息,用户输出电路工单信息,并通过标准Restconf接口下发到s-controller。

(2)s-controller接收业务下接口后,对业务接口进行解析,将电路工单参数转换为网络模型后进行业务下发编排。

分别下发请求路径计算,并协同各个域之间路径计算。

下发隧道创建(包括隧道相关对象、关联LSP生成、OAM对象,以及保护对象生成),以及业务创建(包括域间对接VLAN标签分配,业务对象、PW对象、以及EP对象)接口到d-controller。

(3)标准北向Restconf接口下发交互。

(4)
D-controller接收s-controller接口请求,完成域内路径计算并返回,接收隧道创建在域内隧道标签分配,接收业务创建在域内进行业务
收稿日期:2017-04-13
作者简介:赵勇(1978—),男,辽宁沈阳人,本科,毕业于西安交通大学,工程师,研究方向:传输。

采用PTN-SDN 实现业务承载的方案设计
赵勇 李淼
(辽宁邮电规划设计院有限公司,辽宁沈阳 110179)
摘要:随着运营商传送网的开放创新、高效运营、简化运维、降低OPEX等需求的提高,在现有PTN传送网上,实现软件定义网络,这是SD N的核心诉求。

关键词:SD N；P TN ；管控分离
中图分类号:
TN929.5文献标识码:
A
文章编号:
1007-9416(2017)04-0157-02
图1 网络架构图
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对象标签分配和绑定,并调用厂商网管接口进行配置下发。

(5)厂商私有接口下发配置。

(6)厂商网管通过现有南向接口下发配置到PTN 设备,保持与现网的一致性。

(7)厂商网管北向接口与综合网管对接,配置资源入库接口保持现有接口不变化。

(8)厂商网管与现有设备的南向接口下发。

2.2.3 APP专线流量性能和质量呈现
(1)通过APP实现对业务流量类性能的展现,包括带宽占用率、流量分布趋势等;(2)通过APP实现对业务质量类性能的展现,包括时延、抖动、丢包率等;(3)通过APP实现对业务的创建、删除、带宽的调整,为未来APP打通BSS系统,实现集客业务的用户网上自助缴费、变更等提供网络技术支撑。

2.2.4 基于策略的智能选路功能
(1)通过APP实现对业务流量类性能的展现,包括带宽占用率、流量分布趋势等;(2)通过APP实现对业务质量类性能的展现,包括时延、抖动、丢包率等;(3)通过APP实现对业务的创建、删除、带宽的调整,为未来APP打通BSS系统,实现集客业务的用户网上自助缴费、变更等提供网络技术支撑。

3 PTN-SDN架构实现的方案比对
3.1 试点方案1(单域overlay)
(1)PTN-SDN试点业务overlay穿通现网城域网;(2)现网EMS 不做升级变动,新增EMS网管和D-controller,S-controller,支持PTN-SDN业务部署;(3)PTN-SDN业务与现网已部署的LTE业务隔离承载,PTN-SDN业务发放和运维均独立进行,互不影响。

3.2 试点方案2(单域现网)
(1)PTN-SDN试点业务承载在现网本地网上;(2)利用现网EMS,现网EMS需要升级支持PTN-SDN业务试点。

同时在每个域新增D 控制器,支持P T N -S D N 业务部署;(3)增加协同器S -controller;(4)PTN-SDN业务与现网已部署的LTE业务混合承载。

3.3 试点方案3(跨域overlay)
(1)PTN-SDN试点业务overlay穿通现网本地网,在本地网末端
和城域落地点增加PTN-SDN设备。

PTN-SDN分为3个域,包括两个
PTN-SDN末端接入域和一个省干域。

省干平面建议直接新建省干平面(同时更好的支持专线业务质量测试和展示);(2)现网EMS不做升级变动,每个域新增EMS网管和D-controller,支持PTN-SDN业务部署;(3)增加协同器S-controller,协同三个域的D-controller控制器;(4)域间业务采用UNI对接方式,本地城域网需要配置管道overlay PTN-SDN的业务。

(5)PTN-SDN业务与现网已部署的LTE 业务隔离承载,PTN-SDN业务发放和运维均独立进行,互不影响。

3.4 试点方案4(跨域现网)
(1)PTN-SDN试点业务承载在现网本地网上,PTN-SDN分为
3个域,包括两个本地网和一个省干。

本地网为现有平面设备,省干平面建议直接新建省干平面;(2)利用现网EMS,现网EMS需要升级支持PTN-SDN业务试点。

同时在每个域新增D控制器,支持PTN-SDN业务部署;(3)增加协同器S-controller,协同三个域的D-con-troller控制器;(4)域间业务采用UNI对接方式;(5)PTN-SDN业务与现网已部署的LTE业务混合承载。

3.5 方案对比与分析
方案对比与分析表1所示。

根据上述结论,建议在进行SDN架构建设的时候,采用方案一或方案三。

4 结语
在PTN-SDN架构中,实现业务承载时,需要依据相关行业标准及SDN架构本身的特点,合理、经济、安全的实现。

参考文献
[1]闫长江,吴东君,熊怡.SDN原理解析 转控分离的SDN架构[M].人民邮电出版社,2016.
[2]黄韬,刘江,魏亮,张娇,刘韵洁.学术中国·院士系列:软件定义网络核心原理与应用实践[M].人民邮电出版社,2014.
对比 方案1
方案2
方案3
方案4
现网 EMS 版本 新部署试点EMS，独立版本。

对现网版本无影响
需要升级现网EMS 版本，存在升级风险，且升级后的EMS 版本无法回退原有版本。

新部署试点EMS，独立版本。

对现网版本无影响
需要升级现网EMS 版本，存在升级风险，且升级后的EMS 版本无法回退原有版本。

服务 器部 署 需要新增EMS 服务器1台 利用现网服务器 需要新增EMS 服务器多台
利用现网服务器，服务器数量较少
网络 光纤 调整 现网需要新增部分光纤和落地设备
现网网络结构基本不调整
现网需要新增部分光纤和落地设备
现网网络结构基本不调整 业务 隔离 和安 全性
试点业务overlay 在现网网络上，现网不感知试点业务，试点业务的测试仅
影响试点网络，隔离性好。

试点业务和现网业务混合承载，在测试验证中容易对现网产生影响或存在资源冲突，隔离性差
不安全。

试点业务overlay 在现网网络上，现网不感知试点业务，试点业务的测试仅
影响试点网络，隔离性好。

试点业务和现网业务混合承载，在测试验证中容易对现网产生影响或存在资源
冲突，隔离性差不安全。

表1 方案对比与分析。