光傳送網(wǎng)SDN化發(fā)展趨勢與應(yīng)用探討

關(guān)開進(jìn)

【摘要】 隨著科技發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的技術(shù)手段正在不斷地更新，光傳送網(wǎng)SDN化應(yīng)用更快速的加深了網(wǎng)絡(luò)編程的能力和網(wǎng)絡(luò)的使用性。未來SDN化技術(shù)的使用將會對光傳送網(wǎng)產(chǎn)生直接或間接性的影響，本文將對光傳送網(wǎng)SDN化的發(fā)展進(jìn)程以及應(yīng)用進(jìn)行主要探討。

【關(guān)鍵詞】 光傳送網(wǎng) SDN化趨勢 應(yīng)用探討

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)以及云計算的廣泛應(yīng)用給網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域帶來了深度的變革。根據(jù)推斷，全球的IP流量從2011年開始持續(xù)增長，從2020年開始將會呈現(xiàn)爆炸性的增長，我國以及全球的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的迅速普及將會給核心網(wǎng)絡(luò)帶來巨大的挑戰(zhàn)，同時，在這樣一個背景下，驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)編程等技術(shù)也面臨著重大的機遇，光傳送網(wǎng)如何在這樣一個機遇挑戰(zhàn)并存的背景下，靈活的開展更高的業(yè)務(wù)，擴(kuò)大容量需求，就需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員繼續(xù)進(jìn)行深度的探討。

一、光傳送網(wǎng)

1.1光傳送網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢

光傳送網(wǎng)，簡稱OTN，它是通信基礎(chǔ)設(shè)施的傳輸層面，光傳送網(wǎng)是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)的下一代骨干傳送網(wǎng)。光傳送網(wǎng)的下一步發(fā)展特征將是較之以往更快捷、更高速率的發(fā)展趨勢。IP化的發(fā)展也使得光傳送網(wǎng)的發(fā)展趨勢由業(yè)務(wù)的接口適應(yīng)性向業(yè)務(wù)的內(nèi)核適應(yīng)性進(jìn)行轉(zhuǎn)變，基于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的緊急性和不可預(yù)知性，光傳送網(wǎng)絡(luò)的方式也開始由點對點轉(zhuǎn)向環(huán)狀靜態(tài)基礎(chǔ)網(wǎng)向網(wǎng)狀動態(tài)業(yè)務(wù)傳送網(wǎng)開始進(jìn)行演變，并且光傳送網(wǎng)的發(fā)展趨勢也逐漸變得靈活并不斷應(yīng)用創(chuàng)新。因此，高快捷、高速率的軟件編程將會是未來光傳送網(wǎng)的發(fā)展趨勢。

1.2光傳送網(wǎng)SDN化

SDN化的新興發(fā)展為光傳送網(wǎng)的智能化和多業(yè)務(wù)化帶來了不小的影響，并且進(jìn)一步的催生出多樣的軟件編程。光傳送網(wǎng)的應(yīng)用是以SDN為基礎(chǔ)進(jìn)行的，通過更強的靈活性可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程配置，通過軟件的動態(tài)對傳送的資源進(jìn)行適度調(diào)配并且逐漸提升網(wǎng)絡(luò)的整體性以及資源的重復(fù)使用情況，進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)的耗能性，增強環(huán)保性，向綠色光網(wǎng)絡(luò)邁進(jìn)。

SDN化的提出，為下一代新的光電傳送網(wǎng)提供了釋放能量的基礎(chǔ)和保障，SDN化的光傳送網(wǎng)能提供網(wǎng)絡(luò)的開放性，并為新環(huán)境和新應(yīng)用提供了更為簡潔的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，從而降低光傳送網(wǎng)區(qū)域的成本?，F(xiàn)如今，SDN的主要表現(xiàn)形式是OPEN-FLOW，和另一個分支PCE。因此，在光傳送網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù)中，如何利用這兩個分支進(jìn)行電路交換，我們將進(jìn)行分析比較，最后對SDN化的控制繼續(xù)應(yīng)用。

1.2.1 PCE控制架構(gòu)

傳統(tǒng)的PCE架構(gòu)知識滿足了SDN化的基本要求但是在功能上還沒有相當(dāng)大的改進(jìn)，因此，功能上還需要進(jìn)一步的加強和拓展。PCE的兩種能力主要是控制通道以及了解通道。

網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)路徑計算的功能實體就是PCE控制架構(gòu)，它本身基于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浜图s束條件，并根據(jù)路徑計算出最佳的路徑。

1.2.2 OPEN-FLOW控制架構(gòu)

SDN化的發(fā)展基于OPENFLOW的控制架構(gòu)，相對于傳送網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和使用方式上類似，OPENFLOW的控制功能從單獨的設(shè)備中獨立出來并形成統(tǒng)一個控制器。它與PCE架構(gòu)的區(qū)別就是OPENFLOW涵蓋了所有的網(wǎng)絡(luò)控制功能，而PCE主要是把路徑進(jìn)行集中計算。

OPENFLOW的架構(gòu)相對比較規(guī)范化，可以很好地節(jié)約資源并降低成本，但是它的成熟度還不高，在短期的使用中可能會遇到阻力。

二、光傳送網(wǎng)軟件定義控制平面

從PCE的支節(jié)再到OPENFLOW，網(wǎng)絡(luò)控制的平面經(jīng)過了從集中分布到分散化發(fā)展的過程，為了更好的突破原有的組網(wǎng)過程中所出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)控制復(fù)雜度與資源利用效率的問題，光傳送網(wǎng)絡(luò)控制體系的發(fā)展已經(jīng)實現(xiàn)從封閉到開放性的根本變革。軟件定義控制平面主要有三種表現(xiàn)方式，第一種：將PCE設(shè)立為一個獨立的SDN化的控制機構(gòu)，直接利用PCE，將信令的控制功能集中到PCE控制系統(tǒng)中。第二種：用SDN/OPENFLOW的架構(gòu)取代以往的系統(tǒng)架構(gòu)，例如：ASON/GMPLS以及PCE。用集中控制的模式打破現(xiàn)有的分布狀況模式，并改變區(qū)域之間的控制技術(shù)以及相關(guān)協(xié)議。第三種就是利用SDN/OPENFLOW架構(gòu)兼容ASON以及PCE的相關(guān)系統(tǒng)功能，應(yīng)用其模塊的功能來用作SDN的控制器。

光傳送網(wǎng)絡(luò)的編程性可以作為整個軟件當(dāng)中控制平面系統(tǒng)的主要大腦，它主要包含物理網(wǎng)絡(luò)控制層以及南向接口和抽象網(wǎng)絡(luò)的北向接口。通過南向接口可以利用流量工程的相關(guān)信息對物理傳送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的連接和修改，并且可以對網(wǎng)絡(luò)建立保護(hù)層。

抽象網(wǎng)絡(luò)控制層可以對光傳送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象的資源調(diào)查，對隱藏的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部的細(xì)節(jié)進(jìn)行傳送并同時對應(yīng)用層提供開放性的接口。

三、光傳送網(wǎng)絡(luò)的資源虛擬化

光傳送網(wǎng)絡(luò)的資源虛擬化是對系統(tǒng)之外的表現(xiàn)功能上在對邏輯方面進(jìn)行抽象的更新，它是實現(xiàn)物理層向邏輯層轉(zhuǎn)化的邏輯簡化技術(shù)、SDN化的出現(xiàn)為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳送系統(tǒng)邏輯整合功能開辟了新途徑，將SDN化的理念應(yīng)用到光傳送網(wǎng)絡(luò)中，開辟出了虛擬化的光網(wǎng)絡(luò)概念。光傳送網(wǎng)絡(luò)的資源虛擬化是需要經(jīng)過抽象的分離在重整的過程。抽象概念使得物理設(shè)施的提供者隱藏了物理設(shè)施的技術(shù)環(huán)節(jié)，將隱藏的設(shè)施環(huán)節(jié)通過屬性、特點的形式分別呈現(xiàn)出來，并通過對外呈現(xiàn)出多個連接的資源組合。

根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)虛擬化架構(gòu)，可以分為物理層、物理抽象層、虛擬化層和虛擬網(wǎng)絡(luò)控制管理層四個層次，物理層是由多樣的光網(wǎng)絡(luò)硬件組成同一個或多個基礎(chǔ)設(shè)施，光傳送網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架中的物理層可以支持并使用網(wǎng)絡(luò)編程接口，物理抽象層包括物理網(wǎng)絡(luò)的控制和管理工具，通過物理層可以將資源和使用功能進(jìn)行虛擬化，在對資源和功能進(jìn)行重組并使用。同時，虛擬化層可以將物理層的資源和功能進(jìn)行訪問和控制。

四、SDN化未來前景分析

對于未來SDN化的應(yīng)用將會較之以往更加廣泛，對于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)而言，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備已不能滿足現(xiàn)有的需求，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的機構(gòu)本身相對簡單，流量流向相對單一，因此，應(yīng)用SDN化能夠?qū)⒓夹g(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展生產(chǎn)力，成為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用先行者。

SDN是網(wǎng)絡(luò)變革的新技術(shù)，經(jīng)過全球咨詢公司所做的SDN化未來應(yīng)用預(yù)測來看，2015年許多網(wǎng)絡(luò)運行商都將在各個領(lǐng)域進(jìn)行SDN化的部署和控制，在2016年以后將會實現(xiàn)全球普及和轉(zhuǎn)型。

目前SDN化發(fā)展的應(yīng)用和部署主要集中在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)域，而從未來的發(fā)展?fàn)顩r來看，SDN化發(fā)展將選在小范圍，相獨立的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行使用，例如企業(yè)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、運營網(wǎng)站的業(yè)務(wù)邊緣等。

SDN化還可以進(jìn)行商用，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)用SDN化在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行商用部署，但是仍沒有成功的案例，運營商將采取何種方式成功的將SDN化引用到商業(yè)領(lǐng)域中，是我們未來需要進(jìn)一步研究和探討的。

五、結(jié)束語

綜上所述，通過對光傳送網(wǎng)絡(luò)的SDN的分析以及對其分支進(jìn)行描述來看，SDN化已經(jīng)成為運營商降低網(wǎng)絡(luò)成本的一個重要舉措，同時光傳送網(wǎng)絡(luò)的SDN化也是IT行業(yè)發(fā)展改革的必然要求，我們在本篇文章中對PCE和OPENFLOW進(jìn)行了詳細(xì)的優(yōu)缺點比較，為了更好的將光傳送網(wǎng)的SDN化使用走上正軌，實現(xiàn)更飛速的發(fā)展。

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