赵勇　李淼

摘要：随着运营商传送网的开放创新、高效运营、简化运维、降低OPEX等需求的提高，在现有PTN传送网上，实现软件定义网络，这是SDN的核心诉求。

关键词：SDN；PTN；管控分离

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）04-0157-02

随着运营商传送网的开放创新、高效运营、简化运维、降低OPEX等需求的提高，在现有PTN传送网上，实现软件定义网络，也就是说希望应用软件能够参与对网络的控制管理，满足上层业务需求，通过自动化业务部署简化网络运维，这是SDN的核心诉求。

1 SDN的进展

1.1 什么是SDN

SDN只是一种架构，一种思想，具体的实现多种多样。如果符合如下三个SDN的本质属性，即只要符合控制跟转发分离、有开放的编程接口、集中式的控制就可以认为是SDN。

1.2 SDN架构的核心思想

SDN就是靠转控分离、集中控制、开放可编程来改变网络。现在具有如下特点：开放API、Overlay、网络虚拟化、控制面与数据面解耦、解决实际问题。广义的SDN架构指的是向上层应用开放资源接口，可实现软件编程及控制的各类基础网络架构；狭义SDN架构则专指符合ONF组织定义的开放性架构，是基于标准OpenFlow实现的软件定义网络。SDN的核心思想：分离网络设备控制层与数据层，以实现对网络流量的灵活有效控制，为核心网络及应用的创新提供适于灵活开发的平台。一个SDN架构主要由控制器和各个OpenFlow交换机两种设备构成。其中，控制器通过收集各个OpenFlow交换机所统计的数据为SDN中的每一个流分配一条转发路径；OpenFlow交换机根据控制器的指令将流转发到相应的端口[1]。

2 PTN-SDN解决方案

2.1 以业务为中心的PTN-SDN网络架构

SDN网络将PTN平滑升级到PTN-SDN，通过将现网平滑升级，实现从半开放走向的全开放，并且南向接口兼容现网平滑演进。网络集中控制实现控制与转发的分离，并且实现全局资源管理。使PTN-SDN网络具备两级开放控制器架构，其中域控制器北向开放，并且超级控制器能够实现跨多厂家跨域控制。最后实现开放APP创新，面向业务的标准北向接口。网络架构如图1所示。

2.2 PTN-SDN的方案设计场景

2.2.1 单域业务发放功能

（1）用户通过综合资管/传输综合网管/APP等形式输出电路工单信息，用户输出电路工单信息，并通过标准Restconf接口下发到s-controller。（2）s-controller接收业务下接口后，对业务接口进行解析，将电路工单参数转换为网络模型后进行业务下发编排。分别下发请求路径计算、隧道创建（包括隧道相关对象、关联LSP生成、OAM对象，以及保护对象生成），以及业务创建（包括业务对象、PW对象、以及EP对象）接口到d-controller。（3）标准北向Restconf接口下发交互。（4）D-controller接收s-controller接口请求，完成域内隧道标签分配，业务对象标签分配和绑定，并调用厂商网管接口进行配置下发。（5）厂商私有接口下发配置。（6）厂商网管通过现有南向接口下发配置到PTN设备，保持与现网的一致性。（7）厂商网管北向接口与综合网管对接，配置资源入库接口保持现有接口不变化。（8）厂商网管与现有设备的南向接口下发。

2.2.2 跨域业务发放功能

（1）用户通过综合资管/传输综合网管/APP等形式输出电路工单信息，用户输出电路工单信息，并通过标准Restconf接口下发到s-controller。（2）s-controller接收业务下接口后，对业务接口进行解析，将电路工单参数转换为网络模型后进行业务下发编排。分别下发请求路径计算，并协同各个域之间路径计算。下发隧道创建（包括隧道相关对象、关联LSP生成、OAM对象，以及保护对象生成），以及业务创建（包括域间对接VLAN标签分配，业务对象、PW对象、以及EP对象）接口到d-controller。（3）标准北向Restconf接口下发交互。（4）D-controller接收s-controller接口请求，完成域内路径计算并返回，接收隧道创建在域内隧道标签分配，接收业务创建在域内进行业务对象标签分配和绑定，并调用厂商网管接口进行配置下发。（5）厂商私有接口下发配置。（6）厂商网管通过现有南向接口下发配置到PTN设备，保持与现网的一致性。（7）厂商网管北向接口与综合网管对接，配置资源入库接口保持现有接口不变化。（8）厂商网管与现有设备的南向接口下发。

2.2.3 APP专线流量性能和質量呈现

（1）通过APP实现对业务流量类性能的展现，包括带宽占用率、流量分布趋势等；（2）通过APP实现对业务质量类性能的展现，包括时延、抖动、丢包率等；（3）通过APP实现对业务的创建、删除、带宽的调整，为未来APP打通BSS系统，实现集客业务的用户网上自助缴费、变更等提供网络技术支撑。

2.2.4 基于策略的智能选路功能

（1）通过APP实现对业务流量类性能的展现，包括带宽占用率、流量分布趋势等；（2）通过APP实现对业务质量类性能的展现，包括时延、抖动、丢包率等；（3）通过APP实现对业务的创建、删除、带宽的调整，为未来APP打通BSS系统，实现集客业务的用户网上自助缴费、变更等提供网络技术支撑。

3 PTN-SDN架构实现的方案比对

3.1 试点方案1（单域overlay）

（1）PTN-SDN试点业务overlay穿通现网城域网；（2）现网EMS不做升级变动，新增EMS网管和D-controller，S-controller，支持PTN-SDN业务部署；（3）PTN-SDN业务与现网已部署的LTE业务隔离承载，PTN-SDN业务发放和运维均独立进行，互不影响。

3.2 试点方案2（单域现网）

（1）PTN-SDN试点业务承载在现网本地网上；（2）利用现网EMS，现网EMS需要升级支持PTN-SDN业务试点。同时在每个域新增D控制器，支持PTN-SDN业务部署；（3）增加协同器S-controller；（4）PTN-SDN业务与现网已部署的LTE业务混合承载。

3.3 试点方案3（跨域overlay）

（1）PTN-SDN试点业务overlay穿通现网本地网，在本地网末端和城域落地点增加PTN-SDN设备。PTN-SDN分为3个域，包括两个PTN-SDN末端接入域和一个省干域。省干平面建议直接新建省干平面（同时更好的支持专线业务质量测试和展示）；（2）现网EMS不做升级变动，每个域新增EMS网管和D-controller，支持PTN-SDN业务部署；（3）增加协同器S-controller，协同三个域的D-controller控制器；（4）域间业务采用UNI对接方式，本地城域网需要配置管道overlay PTN-SDN的业务。（5）PTN-SDN业务与现网已部署的LTE业务隔离承载，PTN-SDN业务发放和运维均独立进行，互不影响。

3.4 试点方案4（跨域现网）

（1）PTN-SDN试点业务承载在现网本地网上，PTN-SDN分为3个域，包括两个本地网和一个省干。本地网为现有平面设备，省干平面建议直接新建省干平面；（2）利用现网EMS，现网EMS需要升级支持PTN-SDN业务试点。同时在每个域新增D控制器，支持PTN-SDN業务部署；（3）增加协同器S-controller，协同三个域的D-controller控制器；（4）域间业务采用UNI对接方式；（5）PTN-SDN业务与现网已部署的LTE业务混合承载。

3.5 方案对比与分析

方案对比与分析表1所示。

根据上述结论，建议在进行SDN架构建设的时候，采用方案一或方案三。

4 结语

在PTN-SDN架构中，实现业务承载时，需要依据相关行业标准及SDN架构本身的特点，合理、经济、安全的实现。

参考文献

[1]闫长江，吴东君，熊怡.SDN原理解析 转控分离的SDN架构[M].人民邮电出版社，2016.

[2]黄韬，刘江，魏亮，张娇，刘韵洁.学术中国·院士系列：软件定义网络核心原理与应用实践[M].人民邮电出版社，2014.