SDN架构下的“IP+光”协同方案

　　长期以来，运营商的承载网络一直划分为IP/MPLS承载网（IP层）和光传送网（光层）2个层面，光层为IP层提供静态配置的物理链路，网络流量的爆发式增长带来承载网络升级以及设备扩容的需求，运营商面临着一系列的挑战：

　　●   骨干网流量快速增长带来了IP层和光层高昂的扩容成本，但是整体资源利用率低下，无法提供高效经济的传送层传输；

　　●   IP网络与光网络分层规划，独立运维，协同能力差，业务开通和部署周期长，效率低；

　　●   IP层和光层无法感知对方的网络拓扑和保护能力，无法有效协同保护；

　　●   网络优化改造对现网业务影响巨大，配置繁琐，业务扩容或升级困难；从规划到实现部署周期长，成本高。

　　为帮助运营商应对上述挑战，中兴通讯提出了基于SDN的IP+光协同方案，并针对常用场景开发出5套子方案。

　　●   专网随选：提供IP+光网络的切片能力，基础网络资源按需定制；

　　●   一键开通：一键快速开通业务；

　　●   网随云动：轻松优化流量；

　　●   协同保护：增强网络健壮性，并降低保护成本；

　　●   光层旁路：降低传送成本，提升传送效率。

　　基于SDN的IP+光协同方案的网络架构分为3个平面，分别为应用平面、控制平面和转发平面（见图1）。

　　应用平面包括应用服务器（APP Server）以及各种网络应用客户端（APP Client），通过调用控制平面对转发平面进行操作，如引入Planning APP工具，用于规划部署、修改业务流量和流向。

　　控制平面通过层次化部署，支持跨越IP网络和光网络业务的开通和管理，包括HCO（Hierarchical Controller)、IP控制器和光控制器，各层次之间的资源协同调度通过标准化南北向接口实现。HCO负责IP网络和光网络的协同，IP和光网络控制器分别负责各自网络的业务开通和路径计算，IP/MPLS网络的控制平面保留在转发设备，PCE（Path Computation Element）功能迁往IP控制器，光网络控制平面完全迁往光控制器，IP与光利用GMPLS UNI交互信息，使IP和光相互可视，如IP知道光的SRLG（Shared Risk Link Groups）属性，光知道IP业务的优先级。

　　转发平面提供基于策略的业务转发、OAM、保护和同步等功能。

　　本架构保留EMS/SNMS、OSS/BSS系统，实现对现有网络统一的网络管理、计费，并协助传统网络向SDN平滑升级。

随选网络，按需提供服务

　　方案根据不同客户或不同业务，提供IP+光网络的切片能力，使基础网络能够按照客户的意愿定制。

　　统一由APP提供随选网络服务，实现网络切片，使客户/业务拥有自己的定制化的逻辑网络。任一逻辑网络可支持“技术随选”“带宽随选”“SLA随选”。

　　●   技术随选：可提供L0到L3级别的任意专网；

　　●   带宽随选：可提供100Gbps以内的任意带宽；

　　●   SLA随选：使用IP层到光层的自动QoS映射，保证端到端QoS；提供IP层与光层的协同保护，降低保护成本。

　　通过随选网络技术，可按流量、时段动态调整专线带宽，节省用户专线资费，增加专线客户黏度，并提升运营商网络资源的利用效率，节省投资，增加收益。

一键开通，快速提供业务

　　中兴通讯利用IP+光协同，实现一键式业务开通，只需要在APP的操作界面上，选定头尾路由器，鼠标“一拉”，在弹出窗口配置必要参数，即可自动激活从L0到L3通道，且不需要制定头尾路由器的连接端口。业务开通时间从平均2周缩短到2分钟。

网随云动，流量轻松优化

　　池化网络资源，按需为业务提供资源。通过IP和光网络的联合调度，实现IP网络带宽实时动态调整的方法和系统。通过该系统，可以在保持IP网络拓扑不变的前提下，完成对IP网络带宽的实时动态调整。通过这种方法进行带宽调整，可以有效提高互联网业务的可用性，提升网络的使用效率，简化网络运维。

协同保护，增强网络健壮性

　　IP与光层两层网络之间信息可视，IP了解光网络的SRLG信息，光网络了解IP业务的优先级，通过引入跨层保护及协同，可以获得以下好处：

　　●   主备业务路径建立时可避免使用相同SRLG（共享风险链路组）信息的光层通道，避免光层故障时引发的业务双断问题；

　　●   避免IP和光多次冗余保护，降低网络成本；

　　●   IP优先级映射给光网络，使光网络了解业务特性，有针对性对业务进行保护，而不是所有业务统一保护，低成本提供SLA（服务等级协议）；

　　●   利用光层旁路，当主备路径同时出故障时，自动创建光层直达链路，避开故障点，增强网络可靠性，减轻运维压力。

光层旁路，降低传送成本

　　IP层的P设备和光网络的功能一样，均为转发流量，而光具有每比特成本低、功耗小、带宽高的特点。中兴通讯IP+光协同方案提供光层旁路功能，可以设置流量门限，颗粒度大的业务直接由光层转发，不经过P路由器 ，降低P路由器的资源消耗，从而降低P路由器的投资和提升传送效率，同时增强了网络弹性。

　　中兴通讯将SDN引入到IP层，与光层联合组网，在IP层和光层分别引入控制器实现对IP网络和光网络的路径计算，并通过H-Controller实现两层间的流量调度、路径计算、保护协作等功能。通过整体调度全网拓扑和网络状态、跨层规划，实现光网络和IP网络的高效协同，中兴通讯基于SDN架构的IP+光协同方案提升网络业务开通能力，提升网络流量调度能力，提升网络健壮性，助运营商应对未来挑战。