李燕華

（中國(guó)聯(lián)通河南省分公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

河南某金融客戶提出全省生產(chǎn)網(wǎng)扁平化改造需求，省行統(tǒng)一管理各地市1700余個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，網(wǎng)點(diǎn)覆蓋城域、縣局、鄉(xiāng)局，業(yè)務(wù)帶寬10～100 Mbps，且要求能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)帶寬實(shí)時(shí)調(diào)整。河南聯(lián)通已完成全省十八個(gè)地市的省干、城域、市縣、縣鄉(xiāng)四級(jí)OTN網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，部署了華為單域控制器，需要對(duì)OTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行SDN化改造并對(duì)業(yè)務(wù)模型進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用以滿足用戶需求。

1 OTN網(wǎng)絡(luò)的SDN化改造

河南聯(lián)通全省OTN網(wǎng)絡(luò)覆蓋省干、城域、市縣、縣鄉(xiāng)四個(gè)層級(jí)，包含華為、中興、烽火和貝爾四個(gè)廠家設(shè)備的，省內(nèi)部署了華為的NCE-T控制器。

對(duì)于四級(jí)OTN和純?nèi)A為設(shè)備組網(wǎng)的地市，通過(guò)OTN一體化波道改造將四級(jí)網(wǎng)絡(luò)打通；對(duì)于混合組網(wǎng)的地市，在城域、縣局或鄉(xiāng)局增加華為PeOTN設(shè)備，通過(guò)裸光纖或異廠家OTN提供的OTU2波道對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了四級(jí)OTN網(wǎng)絡(luò)的解耦貫通，如圖1所示。

圖1 四級(jí)OTN網(wǎng)絡(luò)的解耦貫通

OTN網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)SDN化改造，實(shí)現(xiàn)省干、城域、市縣和縣鄉(xiāng)四級(jí)網(wǎng)絡(luò)的扁平化和貫通，減少了光纜路由繞行，降低了時(shí)延[1]。通過(guò)CPE的光纖接入，可以實(shí)現(xiàn)省內(nèi)全光組網(wǎng)專線業(yè)務(wù)的靈活開(kāi)通。

2 控制域相關(guān)配置

河南聯(lián)通OTN網(wǎng)絡(luò)部署了華為的NCE-T控制器，控制器通過(guò)傳送控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)域內(nèi)網(wǎng)元的集中控制管理并進(jìn)行端到端業(yè)務(wù)發(fā)放。傳送控制單元實(shí)現(xiàn)SDN的業(yè)務(wù)控制功能，通過(guò)南向接口與物理層設(shè)備通信，獲取設(shè)備資源和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅰ?/p>

在控制域打通工作中，需要對(duì)傳送控制單元和控制域內(nèi)網(wǎng)元進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)規(guī)劃配置，包括控制域劃分和配置、GRE Tunnel配置，網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)ID配置、網(wǎng)元SDN使能、PCEP協(xié)議認(rèn)證類型配置、OSPF協(xié)議認(rèn)證類型配置等。因?yàn)槊總€(gè)控制域可以納管的網(wǎng)元數(shù)量有限制（最多600個(gè)），所以要進(jìn)行控制域劃分規(guī)劃。全省每個(gè)地市一個(gè)控制域，每個(gè)控制域選取兩個(gè)主備網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元并創(chuàng)建其到控制器的GRE Tunnel，業(yè)務(wù)量多的地市可增加多個(gè)控制域。如果存在多個(gè)地市共用一個(gè)控制域的情況，域內(nèi)可以選取多組主備網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元并分別創(chuàng)建到控制器的GRE Tunnel，滿足不同業(yè)務(wù)需求。

控制域內(nèi)CO和CPE的節(jié)點(diǎn)ID需要統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)劃，根據(jù)業(yè)務(wù)量級(jí)進(jìn)行各地市節(jié)點(diǎn)ID地址段的預(yù)規(guī)劃，省公司統(tǒng)一規(guī)劃，保證節(jié)點(diǎn)ID 的全網(wǎng)唯一性。在完成節(jié)點(diǎn)ID規(guī)劃配置后，完成SDN使能和PCEP認(rèn)證方式配置，控制域內(nèi)網(wǎng)元就具備了SDN功能，控制器就實(shí)現(xiàn)了對(duì)域內(nèi)所有網(wǎng)元的集中控制管理，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)TE鏈路資源、節(jié)點(diǎn)資源、管道資源和交叉資源，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)靈活調(diào)度和端到端業(yè)務(wù)快速下發(fā)。

3 業(yè)務(wù)模型開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

3.1 業(yè)務(wù)模型

河南聯(lián)通全省OTN網(wǎng)絡(luò)完成了SDN化改造，用戶端OTN-CPE光纖直入OTN網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)政企精品網(wǎng)業(yè)務(wù)開(kāi)通。OTN-CPE設(shè)備可以來(lái)自多廠家，針對(duì)華為OTN-CPE接入，華為NCE-T控制器能夠?qū)崿F(xiàn)CPE端到端管控，采用CPE-CPE業(yè)務(wù)模型；針對(duì)末端異廠家OTN-CPE接入，華為NCE-T控制器可以管控到OTNCPE的上聯(lián)端CO設(shè)備，采用CPE-CO業(yè)務(wù)模型。針對(duì)兩端均異廠家OTN-CPE接入，華為NCE-T控制器可以管控到OTN-CPE的上聯(lián)端CO設(shè)備，采用CO-CO業(yè)務(wù)模型。針對(duì)本金融用戶要求的帶寬實(shí)時(shí)調(diào)整，省用戶核心端和網(wǎng)點(diǎn)用戶端都使用華為CPE設(shè)備，采用CPECPE業(yè)務(wù)模型，如圖2所示。

圖2 CPE-CPE業(yè)務(wù)模型

3.2 業(yè)務(wù)類型確定

針對(duì)本金融用戶單條專線10～100 Mbps帶寬需求，采用電層VC顆粒，選取EoS業(yè)務(wù)類型。

EoS（Ethernet over SDH）業(yè)務(wù)：由EoS單板和ODU交叉板配合實(shí)現(xiàn)。在EoS單板客戶側(cè)接入以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，經(jīng)過(guò)L2層的業(yè)務(wù)處理后，封裝映射為VC信號(hào)，VC信號(hào)經(jīng)過(guò)集中交叉板調(diào)度到統(tǒng)一線路單板，統(tǒng)一線路單板完成VC信號(hào)到ODUk信號(hào)的復(fù)用、映射等處理，輸出OTUk光信號(hào)到線路側(cè)[2]。如果線路側(cè)為SDH線路板，則完成VC信號(hào)到STM-N信號(hào)的復(fù)用、映射等處理，輸出SDH光信號(hào)。EoS業(yè)務(wù)映射結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 EoS業(yè)務(wù)映射結(jié)構(gòu)

EoS業(yè)務(wù)發(fā)放：根據(jù)用戶配置的業(yè)務(wù)類型和帶寬，自動(dòng)選擇VCTRUNK端口并綁定VC時(shí)隙；驅(qū)動(dòng)網(wǎng)元使用GMPLS創(chuàng)建VC4隧道。驅(qū)動(dòng)源、宿網(wǎng)元配置VCTRUNK端口和VC隧道的交叉連接，完成EoS業(yè)務(wù)配置。

3.3 各電層保護(hù)方案確定

EoS業(yè)務(wù)類型通過(guò)電層交叉完成業(yè)務(wù)配置，四級(jí)OTN網(wǎng)絡(luò)中城域及縣鄉(xiāng)波分沒(méi)有配置光層的OMSP保護(hù)，因此需要對(duì)各層級(jí)的電層配置相應(yīng)的保護(hù)。針對(duì)各地市組網(wǎng)情況，確定出兩種保護(hù)方案：分段LMSP保護(hù)和 SNCP+LMSP混合保護(hù)。SNCP保護(hù)利用電層交叉做雙發(fā)選收，并通過(guò)OTN開(kāi)銷上報(bào)的告警觸發(fā)倒換，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路板及其以后的單元進(jìn)行保護(hù)。LMSP保護(hù)（鏈路復(fù)用段保護(hù)），能夠?qū)ο噜徆?jié)點(diǎn)間的SDH鏈路提供復(fù)用段級(jí)的保護(hù)，當(dāng)工作通道故障時(shí)，業(yè)務(wù)倒換到保護(hù)通道。

省核心OTN-CPE上聯(lián)段和末端OTN-CPE上聯(lián)段這2個(gè)段落能夠?qū)崿F(xiàn)CPE的雙上聯(lián)，采用LMSP保護(hù)；地市核心至省核心段和地市縣局至地市核心段，這2個(gè)段落為多業(yè)務(wù)共用段，采用LMSP保護(hù)；地市城域至地市核心和地市鄉(xiāng)局至地市縣局段這2個(gè)段落光層沒(méi)有OMSP保護(hù)，環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，不適合采用LMSP保護(hù)，因此采用SNCP保護(hù)。各層級(jí)電層保護(hù)方案如圖4所示。

圖4 各層級(jí)電層保護(hù)方案

3.4 匯聚點(diǎn)配置

對(duì)于低速EoS業(yè)務(wù)（VC12級(jí)別），可以通過(guò)配置業(yè)務(wù)匯聚點(diǎn)，將多個(gè)業(yè)務(wù)匯聚到一個(gè)管道上承載，在匯聚層網(wǎng)元上可以共享上行的VC4隧道，這樣可以最大化地復(fù)用VC4隧道，提高帶寬利用率。針對(duì)以上兩種保護(hù)方案的匯聚點(diǎn)設(shè)置進(jìn)行規(guī)范，對(duì)于分段LMSP保護(hù)，建立LMSP保護(hù)的CO設(shè)備都需要被設(shè)置為匯聚點(diǎn)（CO設(shè)備需要配置低階交叉板），這樣從末端往上可以共享每個(gè)LMSP段的VC4隧道，節(jié)省帶寬資源。對(duì)于SNCP+LMSP混合保護(hù)，SNCP和LMSP的耦合點(diǎn)需要被設(shè)置為匯聚點(diǎn)，其他建立LMSP的CO設(shè)備也需要設(shè)置為匯聚點(diǎn)（CO設(shè)備需要配置低階交叉板）。

3.5 各層級(jí)SDH虛擬環(huán)網(wǎng)搭建

在OTN網(wǎng)絡(luò)完成SDN化改造后，進(jìn)行業(yè)務(wù)端到端下發(fā)前，要先進(jìn)行各層級(jí)SDH虛擬環(huán)網(wǎng)搭建，就是配置統(tǒng)一線路單板SDH虛擬端口和映射關(guān)系。對(duì)于LMSP段，需要?jiǎng)?chuàng)建兩節(jié)點(diǎn)間主用SDH虛擬通道和備用SDH虛擬映射通道，并建立對(duì)應(yīng)的LMSP保護(hù)。對(duì)于SNCP段，需要逐段創(chuàng)建相鄰節(jié)點(diǎn)間的SDH虛擬通道。

完成SDH虛擬環(huán)網(wǎng)搭建后，需要驗(yàn)證SDH虛擬環(huán)網(wǎng)是否搭建成功，控制器通過(guò)LMP（鏈路管理協(xié)議）實(shí)現(xiàn)鏈路的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，因此可以通過(guò)查看LMP TE鏈路狀態(tài)驗(yàn)證SDH虛擬環(huán)網(wǎng)是否正常。對(duì)環(huán)上節(jié)點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行LMP TE鏈路狀態(tài)檢查，在上行和下行LMP TE鏈路都正常的情況下，SDH虛擬環(huán)網(wǎng)搭建成功。

3.6 路由策略確定

路由策略，有最小時(shí)延、流量工程、最短距離、最小跳數(shù)、最穩(wěn)定路由。流量工程指通過(guò)綜合鏈路的跳數(shù)、距離、鏈路使用狀態(tài)等計(jì)算代價(jià)最優(yōu)的路徑；最小時(shí)延是指選擇端到端時(shí)延最小的路徑；最小跳數(shù)是指選擇經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)最少的路徑；最短距離是指選擇經(jīng)過(guò)距離最短的路徑?？梢越Y(jié)合實(shí)際路由情況和用戶訴求選擇適用的路由策略。如圖5所示。

圖5 路由策略

3.7 端到端業(yè)務(wù)下發(fā)

根據(jù)電層保護(hù)方案選定該業(yè)務(wù)適用的業(yè)務(wù)模板（分段LMSP保護(hù)模板或混合保護(hù)模板），選擇部署業(yè)務(wù)模型（CPE-CPE或CPE-CO），然后配置源宿網(wǎng)元端口和VLAN，設(shè)定帶寬策略等基本參數(shù)，在高級(jí)設(shè)置中進(jìn)行相應(yīng)的路由約束，鏈路或節(jié)點(diǎn)約束，計(jì)算路徑后查看主備路由是否為設(shè)定的路由，如不是可以再進(jìn)行相應(yīng)的約束，直到設(shè)定路由后完成創(chuàng)建。

3.8 帶寬實(shí)時(shí)調(diào)整

對(duì)于EoS業(yè)務(wù)，在進(jìn)行帶寬調(diào)整時(shí)，優(yōu)先利用已有的VC4隧道進(jìn)行帶寬調(diào)整，如果已有的VC4 隧道的空閑資源不足，控制器使用GMPLS驅(qū)動(dòng)網(wǎng)元?jiǎng)?chuàng)建VC4隧道進(jìn)行帶寬調(diào)整，做到了帶寬實(shí)時(shí)調(diào)整。如果是SDH虛擬通道帶寬資源不足，可通過(guò)帶寬利用率實(shí)時(shí)對(duì)可視情況提前進(jìn)行擴(kuò)容配置。在SDH虛擬通道帶寬資源充足的情況下，可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)的帶寬調(diào)整，滿足用戶帶寬實(shí)時(shí)調(diào)整的需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

OTN網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)SDN化被改造后成為智能OTN網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)業(yè)務(wù)模型開(kāi)發(fā)應(yīng)用滿足了政企用戶對(duì)專線業(yè)務(wù)時(shí)延選路、業(yè)務(wù)快速開(kāi)通、帶寬實(shí)時(shí)調(diào)整的新需求，為政企用戶提供了強(qiáng)有力的通信保障。■