首先,SDON有效解决了异构网络间的互联互通问题。在当前融合网络环境中,不同类型的业务和网络资源交织叠加,形成了复杂的异构网络。SDON通过扩展OpenFlow等协议,开发面向对象的交互控制接口,实现了异构网络信息的抽象化和跨层网络控制的集成化。具体步骤包括:1)定义统一的接口标准,确保不同网络设备间的兼容性;2)开发中间件层,实现异构网络信息的抽象化;3)构建跨层控制平台,实现全网资源的统一管理。通过这些措施,SDON在接入网与核心网、数据网与光网络、有线网和无线网之间建立了具备统一控制能力的新型架构。
其次,SDON满足了用户对光网络编排的灵活需求。传统光网络设备功能固化,用户需等待设备商更新功能。SDON通过开放的控制接口,允许用户根据需求灵活编排网络服务。具体步骤包括:1)提供开放的API接口,允许用户自定义网络功能;2)开发可视化编排工具,简化用户操作;3)建立服务目录,提供多样化的网络服务选项。这样,用户可以快速获取所需服务,无需依赖设备商的更新周期。
再次,SDON实现了光网络资源的虚拟化管理。虚拟化技术可以更好地利用网络基础设施资源,通过统一资源管理平台,优化资源利用。具体步骤包括:1)对网络设备进行虚拟化封装,形成虚拟网络资源池;2)开发资源调度算法,实现资源的动态分配;3)建立多层次的安全机制,确保虚拟化环境的安全可靠。基于虚拟化的网络架构,能够根据不同业务需求,在保证服务质量的前提下,快速有效地接入和控制网络资源。
此外,SDON技术在多域组网方面也取得了突破性进展。2014年,中国电信联合多家厂商完成了首次跨厂商、多域SDON组网测试,验证了层次化控制器架构的可行性。该架构自上而下分为APP应用层、Orchestrator总控制器层、单域控制器层和Optical network设备层。北向接口采用Restful机制,实现开放控制;南向接口兼容WASON及早期OTN网络,确保互联互通。
随着SDON技术研究的深入,光网络虚拟化成为实现开放控制的基础。广义的网络虚拟化将物理网络划分为多个逻辑网络,保留原有层次结构和服务,提升资源利用率。具体应用场景包括:1)企业数据中心虚拟化,为不同部门提供隔离的网络服务;2)运营商网络虚拟化,实现多业务共存,提升网络灵活性;3)科研机构网络虚拟化,支持多项目并行研究,降低成本。
总之,SDON技术通过开放控制、灵活编排和虚拟化管理,为光网络的发展提供了强大动力。未来,随着技术的不断成熟和应用场景的拓展,SDON有望在更多领域发挥重要作用,推动光网络迈向智能化、高效化的新阶段。
软件定义光网络(Software Defined Optical Network,SDON)的架构实现了由控制功能与传送功能的紧耦合到控制功能与运营功能的紧耦合、以连接过程为核心的闭合控制到以组网过程为核心的开放控制的模式转变,代表了未来光网络技术与应用新的发展方向。SDON技术的主要优势体现在:
● SDON方案能够解决异构网络之间的互联互通问题。随着融合网络技术的发展,不同类型的业务和网络资源交织叠加在一起,形成了异构化的网络互联环境,加剧了全网业务控制与资源管理的难度。该方案通过对Openflow等相关协议进行扩展,开发面向对象的交互控制接口,可以实现异构网络信息抽象化和跨层网络控制集成化,从而在接入网与核心网、数据网与光网络、有线网和无线网之间建立起具备统一控制能力的新型异构网络架构体系。
● SDON可以满足用户对光网络编排的需求,从而在网络设备的使用方式、操作方式和销售方式上实现灵活性,并使得用户以更快的速度获得想要的服务功能,无需等待设备商把这些功能纳入到专有设备中。
● SDON能够带来对光网络资源的虚拟化管理,虚拟化管理的网络设备范围可覆盖全部OTN产品;网络资源的虚拟化技术可以更好地发挥网络基础设施资源的优势,通过开放的统一资源管理平台,对网络资源的利用达到最优化。基于虚拟化的网络体系结构,能够根据不同业务各自的应用需求,在保证服务质量的前提下快速有效地接入与控制网络资源。
近年来,虽然SDON技术研究还处于起步阶段,但作为SDN与光网络结合的热门技术,已经得到了国内外各大运营商和设备商的高度重视。2014年8—9月,光互联论坛(OIF)与开放网络基金(ONF)联合组织全球多个运营商、设备厂商以及科研机构,开展了基于SDN的光传送网OTN原型和互操作性测试与演示。在此次演示中,中国电信主导并联合中兴通讯、华为、烽火在中国电信北京研究院完成了中国首次SDON跨厂商、多域组网测试。此次测试验证了基于层次化控制器架构的多域SDON技术方案的可行性,标志着SDON商用化进程取得了突破性进展。层次化控制器架构的多域SDON解决方案如图1所示,该技术方案的特点如下。
● 整个架构自上向下分为4层:APP应用层、Orchestrator总控制器层、单域控制器层和Optical Network设备层。
● APP应用层与Orchestrator总控制器之间的北向接口(North Bound Interface,NBI)重点采用Restful接口机制。Restful机制借鉴了Web服务的架构风格,具备无状态、面向资源、实现简单高效、松耦合、可伸缩等技术优势,从而为北向接口实现SDON的开放控制、可编程、可定义等技术特点,提供天然的技术支撑。
● 单域控制器层与Optical Network设备层之间的南向接口(South Bound Interface,SBI)尽量兼容WASON(自动交换光网络)及较早部署的OTN网络,确保SDON网络与这些网络设备的互联互通,更好地适应运营商对业务部署的平滑升级、渐进式演进思路。
随着SDON技术研究的不断深入,业界厂商和组织逐步发现光网络的虚拟化是实现基于SDON开放控制的基础和前提,也是SDON控制器内部不可缺失的主要组成部分。广义的网络虚拟化,通常是指面向数据网络的虚拟化——将传统数据网络服务提供商分为两种:基本设施提供商,负责管理物理层的基础设施;服务提供商,基于对基本设施提供商的资源整合,创造虚拟化网络;最终在资源整合的基础上向终端用户提供端到端的服务。广义的网络虚拟化就是让一个物理网络能够同时支持多个逻辑网络,虚拟化保留了网络设计中原有层次结构、数据通道和所能提供的服务,使得最终用户的体验和独享物理网络一样,同时网络虚拟化技术还可以高效利用网络资源:如空间、能源、设备容量等。如公司或其数据中心在拥有一套物理基础设施时可以虚拟出很多网络,为公司的运维部门、新兼并公司、需隔离的重要部门等同时提供服务,各虚拟网络和物理网络拥有相同的安全性。