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【亚博app】SDN助力光网络与业务网络深度融合

编辑:亚博APP 来源:亚博APP 创发布时间:2021-08-15阅读43677次
  本文摘要:光网络是现代通信网的基础,为我们获取各种业务服务,与我们的生活息息相关。

光网络是现代通信网的基础,为我们获取各种业务服务,与我们的生活息息相关。5G、IoT、VR、高清视频等对比特率的市场需求将造成通信业自下而上再次发生一场新的变革。身处其中的光网络,是这场变革的基石,与业务网络的深度融合是光网络下一步发展的目标。

  上层业务对于光通信的市场需求主要集中于在比特率的有效地获取上。何为有效地?一是需要确保比特率充足大,二是比特率获取的及时性,再者就是在网络经常出现各种故障时,确保比特率的持续供给。在比特率的量级方面,光传输系统其单通道传输速率经历了从2.5Gbit/s到10Gbit/s到40Gbit/s再行到100Gbit/s的提高,正在构建向400Gbit/s和1TGbit/s的横跨。

及时获取比特率、应付各种故障是组网的责任,而更加长、更慢而又灵活性高效、感官业务市场需求是光网络发展的方向,也是驱动这场变革的动力。  光网络发展面对挑战  光网络近几年发展很快,但目前仍面对诸多挑战。除了符合业务日益增长的比特率市场需求,如何高效的组织、盘活海量的传输资源是光网络的发展重点:首先如何有效地避免业务安全隐患;其次是提升网络资源利用效率,构建网络灵活性配备,动态号召移动互联网的动态业务;最后是如何符合数据中心、视频等业务较低时延传输市场需求,结构传输精品网络,如图1右图。

  图1光网络面对的挑战  为应付这些挑战,一方面必须业务网络与光网络融合,另一方面必须引进新的技术创新。构建业务网络与光网络融合,可以分成3步走:第一,读取动态GMPLS掌控平面,同时硬件升级,引进不具备可编程能力的基础网络;第二,用GMPLSUNI拓展光网络掌控到业务网络层;第三,获取基于对外开放标准的可编程SDN模块。

弹性、可拓展的光网络是未来部署SDN物理基础。  在新的技术创新方面,高性能光学器件和光路可编程使得光网络更加灵活性。SDN架构下,基于CDC-F(波长牵涉到,方向牵涉到,内容牵涉到,灵活性栅格)物理器件和反对多种速率、多种调制方式的线路板卡,可实现将给定波长无冲突调度到给定方向,覆盖面积长距、中距、短距多种应用于场景,应付网络变化。

光电混合的新型物理架构使得光网络享有更加强劲的调度能力,且减少整网功耗。  建构适应环境业务动态市场需求的光网络安全体系  网络安全必须业务网与光网络在维护完全恢复机制方面及展开融合,目标是以最经济的方式在适合的层面发送、维护和完全恢复比较适合的业务。

业务网的资源在于端口,光网络的资源除了端口,还有链路。业务网享有完备的MPLS完全恢复机制,光网络享有高效的维护和基于GMPLS的完全恢复机制。

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多层维护和完全恢复协同是充分利用整个IP/MPLS和GMPLS维护、动态完全恢复机制:对于高可用性、必须较慢完全恢复的细小流量,利用MPLSFRR来维护和完全恢复,例如低价值的EF流量(VoIPtrunks)等,而在光网络层面启动维护和完全恢复,可以不启动时IP层的发散,例如数据中心下行链路等。  在底层基于OTN设备构建支撑路由器业务的网络中,路由器有路由发散协议,OTN设备有ASON完全恢复机制,二者之间有有所不同的协同方式。

  方式一:路由器和光网络各自动作经常出现业务层面发散和光网络层面倒换的冲突,造成业务流量流向不高效率;  方式二:设置路由器外侧不动作,光网络实行维护完全恢复最后效果是以IP网络尽可能平稳不发动路由转换或发散为第一目标,且断纤时业务需要忽视几秒的中断时间;  方式三:路由器一定延后下的较慢发散效果是以业务中断时间较短为目标,超过较慢发散,且OTN网络仍启动完全恢复,为路由器获取校验资源。  以上3种方式不能为业务获取业务网与光网络静态协同维护和完全恢复配备,无法做业务所须要生存能力的动态配备。现网传输资源有多少之分:初期非常丰富,可以有大量资源作为校验,后期支撑业务就越多,校验就越较少;现网传输资源有整天时闲时之分:整天时校验资源较少,闲时校验资源多。

  融合的网络应该根据网络资源现状,将自行辨别自由选择是使用光网络的链路资源还是业务网的端口资源作为校验。此外,个别追加业务对于生存能力的市场需求与现网现存业务不尽相同的情况下,融合的网络自动识别并做到适当调整。需要根据业务市场需求动态调整业务网和光网络的维护配备,这也是对SDN的表达意见。

  业务网络与光网络亟需融合  业务网络和光网络运维系统各自独立国家,为提升资源优化和运维效率,必须避免业务、光网络之间的运营管理壁垒,主要构建两大目标。  ●业务网和光网络协同构建天内动态调整比特率资源  目前的业务网和光网络几乎分离运维,传输网的业务调度由业务部门的工单启动时,耗时以天计,同时人工配备不存在较高的错误概率,调测费时费力。未来面向数据中心的组网的最重要特征是业务的动态性拒绝低,业务延续时间有可能仅数小时,如图2右图,目前的人工配备速度无法号召这种低动态的拒绝。

  图2光网络天内动态调整比特率资源  基于SDN技术,对业务和光传输网展开统一调度,构建感官网络的业务自动部署以及感官业务的网络自动优化,最后构建秒级到分钟级的业务比特率调整,减少网络的运维成本。  在网络经常出现比特率瓶颈的情况下,以往必须在IP路由器配备BGP协议纾缓部分流量到空闲的链路,同时必须以工单方式通报光传输层并展开人工调度以因应。基于SDN架构和光网络调度功能,自动感官网络将要经常出现瓶颈,按照预先定义的策略构建自动化的流量调优,以及波长资源碎片管理,在不减少硬件资源的前提下提高系统有效地容量。  ●光网络性能劣化提早告诉业务网,采行预防措施增加损失  光网络的渐进式受损对业务网络是不可见的,在这个趋向过程中光网络性能劣化还不至于影响支撑质量,但是一抵达故障的边缘,对于业务的受损是瞬时且极大的,业务网络如何采行实操作者来防止将要来临的光层故障,可以使用GMPLSUNI拓展光网络掌控到业务网。

当下游或本地的OTN检测到劣化故障分解劣化告警信号,这个告警信号以GMPLSUNI信令告知业务网络。业务网被光网络提早告诉某个链路经常出现故障,业务网可以预先将业务从将要劣化的链路上转换到其他端口或链路。

光网络不具备完善的性能动态监控手段,先知先觉,传送受损监测给业务网可以增加故障的影响。  干线传输节点技术至关重要  为更佳地适应环境互联网业务实时性拒绝,构建业务的较慢通车,及时为突发事件调度比特率,同时为了需要符合较低时延业务的传输市场需求,在最短时间内的组织最短路由、经过最多节点、构建节点对于业务的较慢桥接,干线传输节点必须不具备适合的交叉调度能力。  数据中心(DC)网络的发展将沦为整个干线业务发展的重点。

DC间网络主要业务有两类,一类是有计划不道德的业务,比如DC间备份业务,可以提早规划创建专线。一类所谓计划不道德的业务,如大数据分析,这部分业务几乎必须临时创建,这类业务快速增长较慢,未来的占比将不会减少,这块业务必须传输网动态的较慢创建。数据中心出口比特率的减少,使得DC直连传输干线网,业务节点的变化必须干线网从规划到部署需要较慢兼容。

  集客专线业务也是近年发展较慢的领域,集客业务突发性、政治性较强,终端比特率、拖入地点和通车时间上都不存在不确定性,有时必须较慢获取一些临时应急业务,必须网络需要较慢兼容专线的通车,并且需要获取差异化的SLA服务。  干线传输网节点必须且强化交叉调度功能才能已完成上述功能市场需求。光传输网(OTN)设备不具备交叉连接功能,为OTN网络获取灵活性的电路调度和维护能力。

从交叉类型上,OTN交叉有基于ODUk颗粒的电交叉、基于波长地下通道的光交叉,以构建有所不同等级业务的兼容和调度。  基于ODUk电交叉相连的大容量OTN设备,早已成熟期并通过测试,在实际网络也获得规模应用于,目前仅次于可以构建32T的无堵塞交叉相连能力,在业务速率都为10G的应用于场景下,OTN可以灵活性高效构建组网功能,同时对功耗占比无任何压力。但到了100G时代,基于ODUk电交叉的OTN设备,在扩展性方面不受背板总线传输性能容许,造成设备无法终端更好的业务板卡。其次,大交叉容量的OTN设备整体功耗减少,最多时多达20kw,突破了电信机房的供电、风扇所需要忍受的无限大。

  现有OTN设备支路侧板卡和线路侧板卡并不是1:1配备比,线路侧板卡的数量是客户外侧4倍甚至5倍以上,如图3中左边的图右图,通过腾出100Gbit/s线卡才可以确保有充足的线路资源为组网调度能用。能否在确保业务全部终端到系统的基础上,增加线路侧板卡的腾出数量,又能不具备调度的能力,是减少OTN系统总功耗的突破点。

在保有电交叉功能的基础上,融合引进光交叉功能沦为拓展交叉容量、增加线路侧板卡数量进而减少系统功耗,这是一种解决问题思路。如图3右侧的图右图,通过电交叉终端业务,通过光交叉构建100Gbit/s线路向有所不同方向的调度。图3光电混合交叉系统增加线路板卡配备数量的原理  SDN架构下,光电混合交叉的核心思想是减少光交叉,在传输性能容许、且无波长冲突的前提下展开波长级别的调度,同时可以在必须时灵活性展开电中继,从而几乎避免业务的传输距离和波长切换的容许。

光电混合交叉技术,实质上是保有各自交叉的属性,在适合的地点通过一定的操作者展开适合的交叉调度。通过SDN构建的光电协同,主动为某些波道展开再造中继和波长切换,符合业务末端到末端传输的市场需求。

随着对传输容量的更进一步市场需求,不具备多种调制方式的线路板卡在硬件恒定的情况下,通过在线软件配备展开线路公里/小时,适应环境有所不同速率波长频谱的灵活性调整。


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