朱逸男

隨著云計(jì)算、4K視頻、VR、物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，運(yùn)營商骨干網(wǎng)絡(luò)的流量規(guī)模越來越大，增長速度已經(jīng)超過了摩爾定律的速度，而傳統(tǒng)的擴(kuò)容方式主要通過增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)層次來實(shí)現(xiàn)，這會帶來CAPEX和OPEX的飆升。在收入增長緩慢的情況下，運(yùn)營商的利潤空間將日益降低。同時(shí)，在業(yè)務(wù)云化時(shí)代，流量模型具有事件性、突發(fā)性，需要網(wǎng)絡(luò)具備靈活調(diào)整、快速響應(yīng)業(yè)務(wù)變化的能力，給現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶來巨大的壓力。各大運(yùn)營商都在積極探索通過SDN/NFV等新技術(shù)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，基于SDN的“IP+光”協(xié)同則是其中骨干網(wǎng)架構(gòu)變革的目標(biāo)。

中興通訊基于ODL開源控制器平臺，提出IP+光解決方案，實(shí)踐SDN在“IP+光”領(lǐng)域的應(yīng)用，豐富開源ODL的用戶場景和技術(shù)實(shí)踐。

骨干網(wǎng)絡(luò)遭遇四大挑戰(zhàn)

當(dāng)前骨干網(wǎng)絡(luò)采用層疊模型，由IP/MPLS路由器和波分設(shè)備共同組成，IP網(wǎng)絡(luò)解決靈活組網(wǎng)、多點(diǎn)互訪的問題，光網(wǎng)絡(luò)解決大容量、超長距傳送的問題，兩者技術(shù)側(cè)重點(diǎn)不同，解決的問題不同，相互獨(dú)立。隨著業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，這種組網(wǎng)模型存在以下四個(gè)挑戰(zhàn)：

挑戰(zhàn)一：跨層業(yè)務(wù)開通和部署效率低。由于IP網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立，涉及光網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)整的業(yè)務(wù)開通需跨多個(gè)管理運(yùn)維部門協(xié)作完成，缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)，導(dǎo)致效率低下。

挑戰(zhàn)二：跨層轉(zhuǎn)發(fā)效率低，成本高。典型IP骨干網(wǎng)需要經(jīng)過6次轉(zhuǎn)發(fā)，中間4次轉(zhuǎn)發(fā)的處理過程不產(chǎn)生價(jià)值，相反，大量的穿透流量會降低核心路由器的轉(zhuǎn)發(fā)效率。隨著流量增長，路由器需要不斷擴(kuò)容，產(chǎn)生高昂的擴(kuò)容成本。

挑戰(zhàn)三：多層規(guī)劃缺少協(xié)同，保護(hù)規(guī)劃困難。業(yè)務(wù)映射層次多，涵蓋IP/MPLS層、ODU電層和WDM光層，多層規(guī)劃要能夠滿足各個(gè)層次的性能、可靠性要求。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)缺少統(tǒng)一規(guī)劃工具，規(guī)劃IP層網(wǎng)絡(luò)無法考慮光層的SRLG信息，一個(gè)光層故障可能導(dǎo)致IP層的多個(gè)故障，業(yè)務(wù)體驗(yàn)差。同時(shí)，為了保證業(yè)務(wù)的可靠性，IP層和光層為業(yè)務(wù)提供了多重冗余保護(hù)，造成大量的資源浪費(fèi)。

挑戰(zhàn)四：網(wǎng)絡(luò)調(diào)整不夠靈活，缺乏彈性?；ヂ?lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)具有事件性、突發(fā)性，以業(yè)務(wù)和用戶體驗(yàn)為中心的網(wǎng)絡(luò)需要實(shí)時(shí)、動態(tài)調(diào)整以滿足業(yè)務(wù)突發(fā)的需求?，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)調(diào)整不夠靈活，難以動態(tài)適配流量變化。

重構(gòu)新思路：

基于SDN“IP+光”協(xié)同解決方案

面對上述的諸多挑戰(zhàn)，中興通訊積極探索，借助SDN/NFV新技術(shù)，提出面向未來的基于SDN的“IP+光”協(xié)同解決方案，為骨干網(wǎng)重構(gòu)提供新的思路。

統(tǒng)一控制，統(tǒng)一規(guī)劃

引入層次化SDN控制器，為IP網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)帶來集中智能控制系統(tǒng)，大大提升網(wǎng)絡(luò)的靈活性和開放性。協(xié)同控制器（HCO）負(fù)責(zé)IP網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)的資源協(xié)同，通過先進(jìn)的“IP+光”協(xié)同算法，可實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)與光網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)協(xié)同。

中興通訊可為運(yùn)營商提供定制的“IP+光”多層規(guī)劃工具。該工具可以根據(jù)不同的用戶策略，自動對IP網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)合規(guī)劃，輸出多層最優(yōu)路徑（包含詳細(xì)路徑和抽象路徑）、網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)總成本、每個(gè)層次網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)成本及網(wǎng)絡(luò)部署情況和建議，幫助運(yùn)營商提高網(wǎng)絡(luò)帶寬和性能的同時(shí)盡可能降低承載網(wǎng)的建網(wǎng)成本。同時(shí)，通過多層規(guī)劃工具，可以基于SRLG制定協(xié)同保護(hù)策略，提升網(wǎng)絡(luò)可靠性，降低保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)。

一鍵開通，極速運(yùn)維

中興通訊利用“IP+光”協(xié)同，可為運(yùn)營商構(gòu)建統(tǒng)一運(yùn)維系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)快速業(yè)務(wù)開通、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和故障處理。只需要在APP的操作界面上，選定頭尾路由器，配置必要參數(shù)，然后控制器就會自動激活從L0到L3的業(yè)務(wù)通道，大大簡化了業(yè)務(wù)部署流程及出錯(cuò)概率。對于故障檢測與處理，協(xié)同控制器可對海量的告警信息進(jìn)行歸類整理，分析得出根源告警，幫助運(yùn)維人員快速定位網(wǎng)絡(luò)故障，并進(jìn)行相關(guān)處理，提升網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營效率。

光層直達(dá)，成本最優(yōu)

IP網(wǎng)絡(luò)中的P路由器和光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一樣，主要功能均為流量轉(zhuǎn)發(fā)，而光網(wǎng)絡(luò)具有每bit成本低、功耗小、帶寬高的特點(diǎn)。通過中興通訊“IP+光”協(xié)同方案，可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)光層直達(dá)，不經(jīng)過P路由器，減少路由器流量中轉(zhuǎn)的處理，從而降低整體路由器的資源消耗，提升傳送效率。

網(wǎng)隨云動，彈性網(wǎng)絡(luò)

中興通訊“IP+光”協(xié)同方案可為運(yùn)營商提供多層BoD功能。對于IP網(wǎng)絡(luò)而言，光網(wǎng)絡(luò)整體作為一個(gè)資源池，可以按需提供。通過這種方式，IP網(wǎng)絡(luò)可以真正地去適應(yīng)業(yè)務(wù)的變化，不需要再去改變網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渚涂梢詫?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)的帶寬可以隨業(yè)務(wù)的需求自動化伸縮，解決網(wǎng)絡(luò)擁塞、流量不平衡的問題，使整體網(wǎng)絡(luò)更加富有彈性，滿足云時(shí)代業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。

中興通訊采用基于ODL的控制器平臺，并基于“IP+光”協(xié)同場景對部分模塊與內(nèi)容進(jìn)行了擴(kuò)展與改進(jìn)：1.增加VNTM和UNI Link Manager兩個(gè)模塊用于支持協(xié)同算路；2.擴(kuò)展PCEP在GMPLS體系架構(gòu)中的應(yīng)用；3.Netconf支持Tapi擴(kuò)展，豐富“IP+光”應(yīng)用場景；4.采用先進(jìn)集群算法，擴(kuò)展控制器集群功能，增強(qiáng)控制器可靠性；5.優(yōu)化Netconf斷鏈重連問題，當(dāng)控制器下發(fā)Netconf RPC調(diào)用時(shí)出錯(cuò)，Netconf會話會斷開重連，導(dǎo)致其他RPC也不可用，中興通訊的解決方案是RPC調(diào)用出錯(cuò)時(shí)，不斷開Netconf會話，只針對出故障的RPC進(jìn)行處理，這樣就不會影響其他RPC調(diào)用。

加快基于SDN“IP+光”方案商用步伐

未來，中興通訊將持續(xù)在“IP+光”領(lǐng)域探索、研究，并積極投身于ODL開源平臺項(xiàng)目，為項(xiàng)目貢獻(xiàn)力量，SDN帶來的多層資源優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)能力開放、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維簡化的優(yōu)勢，將進(jìn)一步加快基于SDN的“IP+光”協(xié)同方案的商用步伐。