5G时代 软件定义光网络不断进化

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  软件定义光网络(SDON)将软件定义网络(SDN)技术和传送网络技术相结合,自从跳出以来就成为传送网管控领域的研究热点。目前,SDON肯能在分组传送网络(PTN)以及光传送网(OTN)带有了诸多应用,在网络管控架构、信息模型、南北向接口等方面形成了一系列标准。随着5G时代的到来以及云化专线等应用需求的跳出,传送网管控系统和上层业务协同编排的交互联动需求更加明确和强烈,协同管控、统一管控、网络切片管控和智能运维成为新的研究热点。 

  标准化体系基本完善

  目前,SDON国际和国内标准化体系已基本完善。 

  在国际标准化方面,ITU-T、ONF、IETF等国际标准化组织针对SDON的标准化工作肯能基本完成,当前聚焦5G管控技术的研究以及传送网相关信息模型的完善工作。

  ITU-T主要关注5G传送网的管控架构、网络切片管控、L0层到L2层的信息模型等相关内容。在管控架构方面,ITU-T已完成G.7701通用管控和ITU-T G.7702传送网SDN管控架构两篇规范consent;在网络信息模型方面,ITU-T G.7711通用信息模型定义了与协议无关的信息模型,ITU-T G.854.1定义了L1层的网络模型,ITU-T G.507(G.media)定义了L0层媒介光网络的管控架构,ITU-T G.876对媒介光网络的管控功能和管控模型进行了定义。ITU-T Q12/14工作组后续将在传送网SDN管控方面重点关注5G管控架构和模型的研究,采用虚拟网络(VN)管控模型和客户服务上下文架构支持上层网络切片,实现传送网的切片管控,一同研究集中式控制器架构下的网络恢复技术。

  ONF主要开展传送网SDN信息模型相关工作,该工作由网络信息模型(OTIM)工作组承担,目前肯能制定并发布了TR-512核心信息模型(CIM)、TR-527传送API(TAPI)接口功能规范等相关标准,后续将主要关注网络保护、OAM信息建模、L0层OTSi信息建模等相关工作。

  IETF主要关注传送网、IP网络以及网络虚拟化的控制模型,定义了基于YANG的网络模型。其TEAS工作组目前正在完善基于ACTN的虚拟网络(VN)控制模型,流量工程(TE)隧道和TE拓扑模型肯能基本完成。值得注意的是,有有哪些模型均都后能 用于与协议无关的面向连接的网络管控。和协议相关的网络管控及模型由CCAMP工作组制定,包括OTN隧道、拓扑、业务模型等。IETF后续将在网络虚拟化、网络切片、5G管控等方面开展标准制订工作。

  在国内标准化工作方面,中国通信标准化法学会肯能制定了较为完善的软件定义光网络标准体系,包括通用的SDON管控技术、软件定义光传送网(SDOTN)以及软件定义分组传送网(SPTN)相关系列标准。

  新热点驱动新发展

  随着5G时代的到来以及云网协同等应用需求的跳出,软件定义光网络跳出了其他新的研究热点,包括统一协同管控、多层网络管控、网络切片管控、智能运维、基于控制器的保护恢复等。

  第一,统一管控成为SDON控制器部署的主流方案。

  为了支持网络平滑演进,保护既有网络投资,一同使得网络控制器的控制功能和传统的管理功能具备一致的用户体验,运营商网络发生统一管控的需求。统一管控主要的技术特点如下:采用统一的管控平台,实现管理、控制和智能运维的统一部署;采用统一的数据模型,补救不同系统之间的数据冲突,减少数据同步带来的系统性能劣化;采用统一的北向接口,提供基于YANG模型的开放接口,实现网络资源的可编程。

  为了实现统一管控,在实际的网络部署过程中,网络区域的划分都后能 基于分布式控制协议的性能需求,降低信令对传送网络资源的消耗,提高业务保护恢复性能。域控制器既都后能 直接接入运营商业务协同编排器,实现控制器的扁平化部署,都后能 否 采用多级的网络架构。都后能 通过厂商EMS/OMC和域控制器(DC)的功能统一,实现传送网域内资源的统一管控。

  第二,SDON时需应对多层网络管控挑战。

  下一代传送网支持多个网络层次,软件定义光网络相应时需具备多层、多域的网络管控功能。

  多层多域的网络管控可采用统一的多层管控网络模型,通过对模型的裁剪和扩展来实现。ITU-T G.7711/ONF TR512定义了通用的网络信息模型,IETF也在统一的模型架构下定义了和技术无关的TE网络模型以及IP网络模型。ETH、ODU、L3VPN、光层等网络技术的信息建模模型都后能 在上述模型的基础上进行裁剪和扩展,定义运营商统一的北向接口信息模型。

  此外,传送网管控系统还应具备多层网络资源的规划和优化功能,实现多层网络资源的最优配置。

  第三,面向5G的网络切片管控成为新的研究热点。

  5G承载网络切片需求逐步明确,即针对eMBB、uRLLC、mMTC等不同的业务类型提供不同的网络切片。与此相应,网络切片的管控成为管控系统的重要内容。其中,肯能网络切片时需智能规划,网络切片管控应具备网络规划和优化的功能,承载网管控系统应引入新的切片规划和优化部署功能;对于切片管控流程,自动化部署和监控是5G网络切片的基本需求,应形成切片资源的“发现、创建、运维”的闭环流程,实现网络切片的自动化部署和运维,承载网络应支持手工切片功能。

  第四,智能运维为SDON技术带来新能力。

  基于对承载网络的大数据分析,通过引入机器学习能力,都后能 实现以业务为中心的智能排障、基于AI的智能故障分析和智能故障自愈、基于业务性能监测的规划优化等智能化网络运维能力。为了实现智能化网络运维,在多厂商、多区域、多技术网络环境下,应定义统一的数据模型,提取承载网络的数据,以便进行网络行为分析。此外,还应定义行为模型,如制定故障补救模板、流量预警模型等,指导网络的智能运维。

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  随着5G时代的到来以及云化专线等应用需求的跳出,软件定义光网络跳出了诸多新的研究热点。从标准化的现状来看,国际和国内均已形成了软件定义光网络较为完善的标准体系,下一步的研究热点将是多层网络管控架构、网络切片管控、多层网络信息模型、基于控制器的保护恢复等。软件定义光网络将向着统一协同管理、智能运维等趋势演进,进一步提高网络的智能管控能力和运维速度。