软件定义光网络技术与应用

1.3软件扩展的光路自动联网技术

由于互联网应用迅猛增长，不同带宽粒度和性能要求的业务类型加载到光网络上，通过虚拟化实现业务到网络层面的高效映射、承载与调度变得十分重要。业务的多样性和时变性要求传送网具有更加灵活的带宽接入能力，这就意味着未来传送网需要提供多种粒度的业务接口，并能够为高度动态化的业务需求分配相应资源。同时，网络的分层、分域在很大程度上解决了大规模光网络的可扩展性，但是多层多域光网络本身仍旧面临着一定的体系扩展性问题，即在时间或者空间上扩展后，如何保证端到端的业务性能，具体包括路由可达性、路径计算收敛时间、建路时间、生存性和资源利用率等方面的性能。当前的多层多域网络架构不能很好地解决网络扩展所带来的问题，亟须在新的体系架构上取得突破。

从基于网管的统一调度系统到基于分布式节点的智能控制平面，再到基于PCE的集中式路径计算服务，光网络的智能化经历了从集中到分布再到集中与分布结合的发展过程，面向软件扩展的光路自动联网技术成为未来演进的重要方向。为了突破大规模组网过程中所面临的“组网控制复杂与资源利用低效”问题，光网络控制体系势必需要完成“封闭”到“开放”的根本性改变，形成以“开放式灵活控制”为核心特征的软件定义光网络，其主要功能在于依托网络单元的软件可编程特性，即根据用户和网络状态需求，利用可编程控制的器件、算法、策略、协议，定制内核可高度重构化的网络支撑系统，提供开放式的管理与业务适配接口，实现异构网络资源的归一化调度与业务应用的高质量保证。

2.SDN标准化进程

目前，SDN的标准化工作还处于起步阶段，部分协议相对成熟，总体标准的研究还刚刚开始。从事SDN相关技术和协议研究的标准化组织主要是IETF/IRTF、ONF和ITU-T。

IETF早期有两个与SDN相关的工作组，分别是ForCEs和ALTO工作组。2011年11月的第82届台北会议上单独设立了SDN BoF工作组，讨论相关研究成果和发展方向。提出了若干标准草案”“，主要针对软件定义网络的基本架构和异构网络集成控制机制等，包括软件定义网络控制与不同粒度应用以及异构传送平面的接口定义、软件定义组网与相关应用等。2012年IRTF中首次开设SDNP工作组，从不同角度进一步推进“SDN标准化进程”。

研究软件定义网络的另一个标准化组织是开放网络基金会(ONF)。ONF主导了网络操作系统和网络设备间的通信协议OpenFlow。OpenFlow是业界公认的主要SDN协议，目前已经发布了1.3版本。2012年11月，ONF研讨会上””从节点单元、光层交换、控制组网等不同角度对软件定义网络展开讨论。

在物理层面上，提出了可灵活实现调制格式控制、速率调整以及OSNR等物理损伤补偿的软件定义架构;在光器件层面上，实现了可调整光路带宽和调制格式、FEC类型以及输出告警的软件定义光收发机，完成了可编程波长范围、输出功率和告警类型的可变增益放大器，讨论了可软件定义端口数量配置、波长范围和插入损耗的波长选择开关和光交叉连接器;在控制组网层面上，包括可编程控制网元配置与自动发现，网元状态检测、虚拓扑设计与重构，以及建拆光路与网络保护与恢复等重要的管控功能。由此看出，SDN技术对光网络中的应用越来越受到重视。在SDN主要协议OpenFlow架构中，为了满足光网络控制的需要，也在最新版本协议匹配域中加入了与光传输相关的参数。

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