面向軟件定義的光傳送網(wǎng)
來(lái)源:通信世界網(wǎng)
摘要: 軟件定義的光傳送網(wǎng),是通過(guò)硬件的靈活可編程配置,,實(shí)現(xiàn)傳送資源可軟件動(dòng)態(tài)調(diào)整的光傳送架構(gòu),,其通過(guò)靈活可變的光,、電功能模塊,構(gòu)建高速、低功耗可編程的光系統(tǒng),并能夠支持OpenFlow等標(biāo)準(zhǔn)控制接口協(xié)議以及開(kāi)放式應(yīng)用接口(API),,可以利用可編程傳送控制器實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)可編程化以及資源云化。
Abstract:
Key words :
隨著云計(jì)算,、數(shù)據(jù)中心的廣泛應(yīng)用,,出現(xiàn)各種不同類(lèi)型的新業(yè)務(wù)\新應(yīng)用,近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)P2P,、在線應(yīng)用及視頻業(yè)務(wù)都呈現(xiàn)出爆炸式增長(zhǎng),。預(yù)計(jì)到2020年,全球網(wǎng)絡(luò)每年的總流量將達(dá)到127EB,,這一數(shù)字是2010年的33倍。新應(yīng)用以及新業(yè)務(wù)的加速涌現(xiàn),,使得帶寬需求增長(zhǎng)迅猛,,因此對(duì)傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)也提出了巨大挑戰(zhàn)。單以中國(guó)為例,,未來(lái)4~5年干線網(wǎng)流量的年增長(zhǎng)率會(huì)達(dá)到60%~70%,,骨干網(wǎng)總帶寬將從64Tbit/s增加到150Tbit/s,甚至200Tbit/s以上,。
目前骨干層面主要采用光傳送網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng),,而傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)基于固定速率的OTN接口、光層固定的頻譜間隔以及逐層分離式管控,,新增帶寬基本采用滾動(dòng)規(guī)劃方式進(jìn)行預(yù)測(cè),,業(yè)務(wù)調(diào)度主要采用OTN設(shè)備的ODUk交叉調(diào)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。但在海量帶寬的沖擊下,,這種帶寬預(yù)測(cè)和業(yè)務(wù)調(diào)度的方式效率低下,,因此,,需要建立一個(gè)靈活、開(kāi)放的新架構(gòu),,能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)的自動(dòng)部署,、帶寬可以瞬時(shí)調(diào)整,為此傳送網(wǎng)可以引入軟件定義的OTN架構(gòu),。
軟件定義的光傳送網(wǎng)
軟件定義的光傳送網(wǎng),,顧名思義,是通過(guò)硬件的靈活可編程配置,,實(shí)現(xiàn)傳送資源可軟件動(dòng)態(tài)調(diào)整的光傳送架構(gòu),,如圖1所示,其通過(guò)靈活可變的光,、電功能模塊,,構(gòu)建高速、低功耗可編程的光系統(tǒng),,并能夠支持OpenFlow等標(biāo)準(zhǔn)控制接口協(xié)議以及開(kāi)放式應(yīng)用接口(API),,可以利用可編程傳送控制器(Programmable Transport Controller)實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)可編程化以及資源云化,從而為不同的應(yīng)用提供高效,、靈活,、開(kāi)放的管道網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。軟件定義的光傳送網(wǎng)具備“彈性管道”,、“動(dòng)態(tài)帶寬”,、“編程光網(wǎng)”三大特性。
就軟件定義的光傳送網(wǎng)絡(luò)而言,,主要包含F(xiàn)lex OTN,、Flex Transceiver、Flex ROADM三大關(guān)鍵特征,。
Flex OTN
隨著業(yè)務(wù)速率的提升,,采用固定速率OTUk接口進(jìn)行業(yè)務(wù)映射、封裝,、成幀處理,,已經(jīng)不能滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)商對(duì)超高寬帶、帶寬靈活可配置的需求,。因此,,在原有OTN的基礎(chǔ)上,F(xiàn)lex OTN將靈活的OTN處理與可編程的光層結(jié)合在一起,。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層的標(biāo)準(zhǔn)化接口Openflow等,,可以為Flex OTN提供跨多設(shè)備形態(tài)的統(tǒng)一控制,實(shí)現(xiàn)可編程化的光網(wǎng)絡(luò)在光層實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的子波長(zhǎng)帶寬的調(diào)度,,實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)適配,。因此,,F(xiàn)lex OTN不僅擴(kuò)展了OTN的靈活性,同時(shí)又能很好地兼容現(xiàn)網(wǎng),,滿(mǎn)足了網(wǎng)絡(luò)對(duì)未來(lái)多業(yè)務(wù)靈活,、高效率承載的需求。
Flex Transceiver
Flex Transceiver采用通用硬件結(jié)構(gòu),,能夠?qū)崿F(xiàn)單套硬件滿(mǎn)足多種應(yīng)用場(chǎng)景,,克服了傳統(tǒng)Transceiver硬件結(jié)構(gòu)單一、碼型板卡無(wú)法對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景自適應(yīng)等缺點(diǎn),,結(jié)合Flex OTN以及Programmable Transport Controller技術(shù),,可根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)情況,對(duì)光層帶寬資源進(jìn)行合理優(yōu)化分配,,實(shí)現(xiàn)流量的精細(xì)化運(yùn)營(yíng),,同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)整體功耗。
Flex ROADM
隨著400G/1T+等超高速傳輸技術(shù)的出現(xiàn),,如何更高效地利用頻譜資源成為大家關(guān)注的重點(diǎn),。因此迫切需要打破原有固定通道間隔被打破,F(xiàn)lex ROADM能夠?qū)崿F(xiàn)極小的帶寬間隔,,并能夠?qū)崿F(xiàn)任意帶寬,、任意光通道之間的無(wú)損交換在光層可實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的子波長(zhǎng)調(diào)度。
軟件定義光傳送網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)
簡(jiǎn)化運(yùn)維,,優(yōu)化性能
由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中單板類(lèi)型種類(lèi)繁多,,增大了備料成本以及運(yùn)維成本,同時(shí)也增加了運(yùn)營(yíng)商的Capex和Opex,。Flex OTN,、Flex TRX、Flex ROADM均采用通用硬件架構(gòu),,可實(shí)現(xiàn)單板硬件歸一化,;同時(shí),由于光模塊可軟件編程,,并且能夠自定義速率、碼型等,,可以減少網(wǎng)絡(luò)備件數(shù)量,,加快開(kāi)局速度,有利于業(yè)務(wù)的快速開(kāi)通和部署,;在維護(hù)優(yōu)化階段,,光纖和光器件老化導(dǎo)致傳輸性能下降時(shí),也可以通過(guò)改變調(diào)制碼型,,優(yōu)化系統(tǒng)性能,。
彈性管道,,帶寬精細(xì)管理
彈性管道,作為軟件定義的OTN的優(yōu)勢(shì)之一,,通過(guò)將帶寬資源管理和使用精細(xì)化,,實(shí)現(xiàn)帶寬資源的高度利用。網(wǎng)絡(luò)控制器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)控制接口,,根據(jù)上層業(yè)務(wù)流量的大小,,通過(guò)可編程的光層硬件,對(duì)設(shè)備進(jìn)行重構(gòu),,從而達(dá)到調(diào)整管道的目的,。,因此,,既可以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬資源,,提升了帶寬利用率,同時(shí)降低了設(shè)備整體功耗,,實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能,。
網(wǎng)絡(luò)靈活可編程
軟件定義的OTN所具備的“編程光網(wǎng)”,使得光網(wǎng)針對(duì)不同的應(yīng)用可以提供不同的網(wǎng)絡(luò)資源,,作為業(yè)務(wù)的一部分為運(yùn)營(yíng)商提供增值服務(wù),。通過(guò)提供開(kāi)放式API,將網(wǎng)絡(luò)能力抽象給應(yīng)用層,,同時(shí)應(yīng)用層業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)個(gè)性化需求來(lái)建立連接,,使得客戶(hù)基于標(biāo)準(zhǔn)化接口簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)自助化網(wǎng)絡(luò)定制,并提供代維代管的服務(wù),,從而與客戶(hù),、內(nèi)容提供商產(chǎn)生更緊密、互利的深入合作關(guān)系,,從而共創(chuàng)新的盈利增長(zhǎng)點(diǎn),。
流量、距離自適應(yīng)
軟件定義的OTN,,可以根據(jù)光路的長(zhǎng)度和經(jīng)過(guò)的跨段數(shù)靈活選取適當(dāng)?shù)恼{(diào)制格式以及頻譜資源,,小跨段數(shù)短路徑可以選擇滿(mǎn)足OSNR要求的高階調(diào)制格式,跨段數(shù)較多,、傳輸距離長(zhǎng)的光路,,可以采用占用帶寬大,但是在低OSNR下能夠正常工作的低階調(diào)制格式,,從而更有效利用線路頻譜資源,,提高頻譜效率。
對(duì)于業(yè)務(wù)呈現(xiàn)多樣化的云網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,,傳統(tǒng)的光傳送網(wǎng)已無(wú)法滿(mǎn)足光網(wǎng)絡(luò)高效,、靈活,、開(kāi)放的新需求。軟件定義的OTN,,在彈性管道的基礎(chǔ)上提供即時(shí)帶寬管理,、集中式控制虛擬化網(wǎng)絡(luò)資源以及開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用接口,更關(guān)注于高效,、靈活,、開(kāi)放的控制平面,實(shí)現(xiàn)一個(gè)靈活開(kāi)放的新架構(gòu),,是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的重要方向,。
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