0TN网络SDN部署

0TN网络SDN部署

惠翔翔

天元瑞信通信技术股份有限公司 陕西 西安  710000

摘要:0TN作为新一代光传送网络,具有高速率和智能化管理的特点。而软件定义网络SDN通过控制与数据平面的分离,实现网络的软件化控制和编程。为了发挥两者的优势,实现0TN网络的软件定义,本文研究了0TN网络SDN部署的策略。首先,分析了0TN网络的技术概述;其次,讨论了0TN网络SDN部署存在的问题和挑战;然后,提出了0TN网络SDN部署的总体设计思路,包括控制平面和数据平面的设计,以实现0TN设备和SDN控制器的融合;最后,对研究工作进行总结,并展望后续研究方向。

关键词:0TN网络;软件定义网络;SDN;网络架构;部署策略

第一章 引言

随着互联网的蓬勃发展,0TN网络作为下一代互联网架构得到广泛关注。0TN网络通过将传统网络的控制平面和数据平面分离,实现网络的软件定义和编程,能够实现网络架构的灵活管控。然而,0TN网络作为新兴网络架构,在技术路线、网络架构设计、业务创新等方面仍存在诸多挑战。其中,如何在0TN网络中部署SDN架构,实现0TN的软件定义和智能控制,是当前一个关键性研究课题。

SDN作为网络软件化的重要体现,能够实现基于全局视角的网络智能化控制和管理。将SDN部署到0TN网络中,不仅能够发挥0TN网络架构的优势,实现网络的自动化和智能化,而且也能够促进SDN相关技术的演进。因此,研究0TN网络的SDN部署策略,对于推动0TN网络架构创新、促进SDN技术应用具有重要意义。

第二章 0TN网络概述

2.1 0TN网络基本概念、架构

0TN(Optical Transport Network,光传送网络)是基于DWDM(密集波分复用技术)的光传送网的新一代传送网络。它通过在传统的点到点光传送系统的基础上增加自动交换、管理和维护功能,从而演化成为一个智能化的、面向连接的、可以提供端到端trasnparent transmission的光网络。

0TN网络在传统光传送网的基础上进行了重要的网络架构创新。它采用了分层模型,从下到上依次包括:光学的传输段层、光学的多工分解层、电的路径层以及电的多业务承载层。这种分层架构实现了客户信号、路径和段等不同粒度资源的管理,使0TN网络既具备电子网络的连接管理能力,又保持光网络的大容量和低成本优势。

2.2 0TN网络关键技术

0TN网络作为智能化的光传送平台,其关键技术主要包括DWDM、OXC、串联管理等。DWDM技术实现在一根光纤上通过不同波长进行空分复用,大幅提升光纤传送容量。0TN网络中的DWDM系统支持高达160波次的波分复用,单纤传送容量可以达到Tbit/s量级。同时,DWDM还需支持波长级的路由和管理,以实现不同波长之间的交叉接入。0TN网络通过端到端的串联管理实现网络资源的统一监控、控制和协调。串联管理通过在不同网络层定义相应的管理单元,并规定标准接口,实现网络级联管理和控制。这简化了运营商的网络管理,提高运维效率。

第三章 0TN网络SDN部署策略研究

3.1 0TN网络SDN部署面临的问题和挑战

0TN网络作为运营商骨干网,具有专用定制的网络设备和相对成熟的网络管理体系。与之相比,SDN作为一种开放网络架构,其主要优势在于控制逻辑的可编程与网络创新应用。将SDN部署到成熟的0TN网络中,势必会面临一定的问题与挑战。OTN和SDN在网络控制职责上存在一定重叠,需要划分清晰的控制边界。考虑到0TN网络的高可用性要求和运营环境,SDN控制器性能的可扩展性也是一个不可忽视的问题。与此同时,0TN网络业务流程和运维系统的改造也是SDN真正落地的关键。最后,从商业部署角度看,0TN网络运营商常对新技术采取谨慎态度,SDN的投入成本和风险同样需要考量。综上,0TN网络在设备、模式、控制、性能、流程等多个层面需要与SDN深入适配,以实现SDN架构在0TN上的可行部署。

3.2 0TN网络SDN部署总体设计思路

0TN网络SDN部署的总体设计思路应明确网络架构。这包括确定网络拓扑、设备配置以及网络互连方式。网络拓扑的选择应该考虑流量流向、冗余和负载均衡，以满足不同业务需求。设备配置需要兼顾硬件性能、软件功能和兼容性，以支持SDN控制器的运行。网络互连方式需要确保各个子网络之间的连接可行且可管理。设计思路需要涉及SDN控制器的选择和部署。SDN控制器是网络管理的关键，因此选择一个合适的控制器至关重要。控制器的部署需要分析网络规模、控制器位置、冗余性和安全性要求。还需要考虑控制器之间的协作，以实现跨域、跨层次的网络管理。

安全性是设计思路中一个重要的考虑因素。0TN网络SDN部署需要采用安全策略，包括身份验证、访问控制、数据加密和威胁检测。此外，需要实施漏洞管理和定期审计，以保障网络的完整性和可用性。网络性能的优化也是设计思路的核心。SDN的灵活性可以用于实现流量工程、质量服务和资源分配等性能优化目标。设计思路需要考虑流量工程策略、QoS配置和性能监控。可维护性和可扩展性是0TN网络SDN部署设计思路的重要方面。部署方案应该包括自动化配置、监控和故障排除，以降低管理成本。而随着业务增长，网络应该容易扩展，支持新的应用和服务。

3.3 0TN网络控制平面设计

0TN网络SDN部署的控制平面设计应注重控制器的选择。在SDN中，控制器是核心组件，选择合适的控制器对整个网络性能和可维护性至关重要。不同控制器可能具有不同的编程模型和功能特点，因此需要根据网络需求、规模和目标来选择最适合的控制器。网络架构应根据0TN网络的具体需求来确定，包括核心、汇聚和边缘层次。网络拓扑需要满足流量工程、负载均衡和容错要求，以保障网络的高可用性和性能。SDN网络可能面临各种威胁，包括DDoS攻击、数据泄露和控制面暴露。因此，需要实施访问控制、身份验证和数据加密，以确保控制平面的安全性。此外，审计和威胁检测机制也是不可或缺的。

0TN网络SDN部署的控制平面设计需要综合考虑控制器选择、网络架构、安全性、策略管理、性能优化、可维护性和可扩展性等多个方面。通过合理的设计，可以实现高效、安全、可管理和可扩展的0TN网络SDN控制平面，从而满足不断增长的网络需求，提高网络服务质量，降低运营成本。

第四章 结论

本文首先介绍了0TN网络的基本概念、网络架构及关键技术,分析了0TN网络作为新一代光传送网络在高速率和智能化管理方面的进步。在此基础上,研究了0TN网络SDN部署面临的难题,提出了控制平面和数据平面的设计思路,以实现0TN网络和SDN控制器的良好适配。

研究显示,0TN网络在专用设备、网络模式和运维流程上都存在与SDN架构的差异,需要进行协调与适配。本文提出通过定义开放接口、构建网络抽象模型、控制器性能优化以及运维流程再造等方式,实现0TN网络在控制平面和数据平面的SDN转型。

参考文献

[1] 王欣,冯铭能,唐一纯,等.广东联通数据网SDN/NFV部署探讨[J].邮电设计技术, 2017(10):6.

[2] 王超.基于高可用的SDN网络控制层部署问题研究[D].浙江工商大学,2014.

[3] 林华薛静宜.软件定义网络(SDN)/网络功能虚拟化(NFV)技术研究及部署[J].广播电视网络, 2022, 29(1):106-108.