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基于SDN的城域传送网(T-SDN)技术研究分析

2021-12-30

科学与信息化 2021年7期
关键词:运维架构部署

中通服建设有限公司 广东 广州 510095

引言

SDN技术在当前的网络发展中应用广泛,国内各个设备生产商、运营商以及IT厂家对于这项技术投入了大量的资金与资源,希望以此提升自身的技术储备,同时做好技术储备,控制应用技术的复杂度与成本。城域传送网作为IP网络中承上启下的关键环节,需要引入SDN技术,满足用户的实际需求,为企业提供更加广阔的发展空间。

1 城域传送网(TSDN)技术的相关概述

当前MSTP技术受到应用环境变化的影响,在三层网络功能,以及高带宽供给等方面,逐渐无法满足业务宽带化与IP化的发展趋势。伴随着当前国内3G基站逐渐向着HSPA技术的升级,以及一些LTE基站的部署,城市人流密集区域的网络无法满足带宽需求。当前我国的运营商已经逐渐开始引入新一代分组传输技术,并且在网络的发展与更新中,将mstP转化为本地承载传输网络,从而实现将无线回传网络高速化、多点化以及IP化。城域传送网的最终发展目标就是要取代传统的MSTP网络,并且基于这种较为先进的通信理念,借助传统路由器的架构作为核心,引入增强OAM机制,以此实现对业务能力的增强。伴随着当前网络信息化规模的不断扩大,当前的网络应用场景在网络运维,可用性等方面出现了一些问题。如网络结构较为复杂,伴随着当前网络技术的快速发展,基站的数量也在快速增长,导致网络传输边缘的节点也在随之增加,网络拓扑类型与网络结构也随之复杂化。网络配置过于复杂,如传统路由器命令行的配置方法,无法满足当前大规模节点的调整与配置,其配置的参数过多,配置业务复杂,对于网络技术人员的要求很高,人工配置存在一定的风险。UTN设备由于其分布较为发散,网络运维的过程非常复杂,这一点给运营商带来了一定的压力。另外业务故障无法及时转化,造成业务的维护与开通复杂化[1]。

SDN技术最初源自于美国,当前逐渐成为国际网络技术发展中的焦点,并引起来思科、谷歌以及众多网络技术企业和研究机构的关注。基于SDN技术设置网络架构,可以将网络的数据转发面与控制面分离,在控制层面上提供统一且有效的管理,实现了编程可控制,对于网络实现实时调度与灵活管理。基于网络实现对流量和业务种类的调整与适应,并提升了网络运行的综合效率,提升设备应对网络风险的抵抗能力与恢复能力。目前国内各大软件提供商与设备生产企业都已经推出了不同的SDN方案,一些较为主流的网络厂家在建设数据中心的过程中,引入SDN技术,产生了较为理想的应用效果。

2 城域传送网中SDN技术的应用特征

SDN技术中非常重要的技术特征在于全局视图与统一控制,在UTN网络中利用SDN技术构建相应的网络架构,可以发挥出SDN技术的优势,实现信息的分组传送,并且简化网络设备,提升网络部署的自动化程度、降低运维工作的难度,基于SDN技术构建的城域传送网可以实现如下一些特征。基于设备转发平台以及控制平台,降低彼此之间的耦合,同时将控制面板优化,不需要关注其内部部署与协议,可以有效简化设备的复杂程度。基于控制器进行集中化控制,部署相应的流量应用,有效的优化业务之间的路径,最终实现网络资源的利用。另外SDN技术应用拥有快速定位、快速修复等优势,基于控制器对数据进行检测与上报,可以优化业务,并且对业务进行及时处理和快速预测[2]。

SDN技术简化网络架构的配置,让业务部署与网络规划更加的简化,拓展接入层的信息与数据,确保控制器能够高效的对系统进行控制。从软件到网络实现全面的虚拟化,并形成统一化的视图,简化监控与管理,降低网络技术的应用难度,做好对网络带宽的约束。从当前SDN技术的应用来看,由于这项技术依然处于试验过程中,所以距离大规模的应用依然存在一定的距离,这一点给运营商带来了较高的风险。和传统网络的控制系统存在不同,SDN技术可以控制故障的发生,当然控制器可以利用分布的方式完成,但是这种网络架构如果受到攻击,也会比分布式网络控制更加严重。不管是在任何一种状况下,控制器都应当保持安全运算的环境,并拥有完善的备份机制、防护机制以及隔离机制,确保系统能够顺利稳定的运行。由于单个控制器可以控制的节点较为有限,所以目前还没有相应的数据评估,这一点也要求要利用分布式控制器应当不断的优化,提升网络运行的效率,增强网络运行的稳定性。

3 以SDN技术为核心的城域传送网架构

基于SDN技术为核心所构建的本地传送网,主要包含有统一控制器、SDN网管、控制器等两层架构。对于一些部署较晚的SDN设备,可以利用UTN控制器对其控制,对于一些UTN设备可以通过技术改造,升级成为EMS,提升网络部署以及网络运维的能力,提供一些北向接口,并接受控制器的管控与协调。

在统一SDN域中,可以使用热备的方式部署双控制器,在这种正常的状态下,网络控制器转发主要有主控器进行处理与控制,主体与备用控制器可以基于相同的协议同步网络状态与信息。在主控制器出现了故障后,备用控制机能够及时接收管理权限。同时备用控制器要和转发设备相衔接,将OPEN flow消息传输备用控制器处理。UTN控制可以与EMS共同协调处理。通过统一控制器对其进行控制,运营商可以基于同一控制器制定控制策略,从全网资源着手,确保网络的oam,满足电信网络的实际运营需求。此外统一控制器还可以利用北向接口对网络进行端到端层面的监管[3]。

基于SDN转发设备,将OPENFLOW控制模块集成到转发设备中,实现SDN控制器建立并控制通道的作用,SDN转发设备可以向控制器提供状态信息,并接受外部控制器的控制。全新接入的设备基于DHCP协议建立起控制通道,利用控制器实现逻辑与拓扑的解决。对于当前的UTN设备,可以维持原有的设备状态,并改造设备与网管,提升网络运营的自动化程度,确保网络维护能够顺利开展管理,统一的接受协调控制器的管控。

SDN控制器要实现网络化与虚拟化的技术要求,从外部网络设备来看,SDN域是路由器,SDN设备可以基于控制器构建不同的路由协议,从而实现业务与路由之间的互通。基于SDN进行本地综合网络架构,主要呈现如下一些特点。首先是分域SDN化,UTN设备和部署的新SDN之间可以利用设备进行分域管控,从而实现多样化的管理流程。对于线网UTN设备而言,可以将其改造成EMS,从而提升网络的自动化水平,并提升网络的管理与运维能力,开放设备的北向开口,接受协调控制器的管控与调度。分层设置SDN化,可以在本地构建综合传送网,简化外部设备的接入,去除设备具有的功能,从而实现设备信息的转发与控制。分布SDN化,增强网络运营的效率[4]。

4 结束语

综上所述,SDN技术在当前的城域传送网中应用非常广泛,但是从国内网络信息化技术的发展来看,国内网络依然需要不断的优化和改进,在技术的操作性以及应用的标准化等方面不断调整。满足客户对于网络的需求。SDN技术必须要实现标准化以后,才能够真正发挥出这项技术的作用,推动网络业务运营服务的进一步发展。

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