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開放傳輸交換機:讓SDN落地變為現實

來源:網絡

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞: 交換機,SDN,以太網

      軟件定義網絡有可能從根本上改變光傳送網(OTN)。網絡工程師最終能夠應用中央控制和可編程性,從而優化網絡資源和自動化服務分配。但是在這之前,技術提供商必須開發出一種讓中央SDN控制器與光纖網絡通信的方法,這正是開放傳輸交換機(OTS)發揮作用的地方。

      大多數SDN技術都針對以太網。通常,中央控制層和數據層與物理網絡分離,然后集中到一個軟件控制器上,由這個控制器來管理所有的網絡流。但是,光傳送網通常采用不同的架構和協議,因此想要分離控制層和數據層以及在網絡上部署這種控制器,其難度很大。

      為了解決這個問題,目前有許多供應商正在開發開放傳輸交換機,它們將充當SDN控制器和光纖傳輸交換機之間的中介。OTS使用OpenFlow協議與控制器通信,而交換機則使用該交換機特有的命令語法。

      在一個包含許多傳輸交換機的網絡中,給每一個交換機分配的OTS會將這個交換機的功能告訴SDN控制器。因此,控制器會收集到每一個交換機的信息,其中包括鏈路數量、鏈路帶寬、QoS特性與連接性,然后它就可以創建網絡的整體視圖。這個網絡視圖使控制器可以通過一些達到特定帶寬和QoS要求的連接來響應應用程序的請求,同時使控制器不需要配置和監控各種來自不同供應商的交換機。

      OTS的內部模塊會將硬件功能傳送給SDN控制器,報告一些狀態變化(如鏈路故障或恢復),監控性能和根據控制器的指令來配置硬件資源。由于命令語法存在差異,所以每一種傳輸交換機都需要使用一種特殊的OTS,但是其中有很多代碼是相同的。在OTS實現中,只有與硬件直接連接的模塊才會有差別。

      SDN控制器如何通過開放傳輸交換機進行通信

      開放傳輸交換機支持兩種操作模式:顯式和隱式。在顯式模式中,SDN控制器可以感知網絡中的每一個傳輸交換機。每一個交換機都必須關聯一個OTS實現。要配置這個連接,控制器必須與路徑上的每一個OTS和交換機通信。

      隱式模式則利用傳輸域中現成的路由和信號控制面板協議。SDN控制器只能感知這個域邊緣的交換機。每一個邊緣交換機都必須關聯一個OTS,但是完全在網絡內部的交換機則不需要這樣。

      控制器會通過與每一個邊界的OTS通信而創建一個跨越整個域的連接。然后,OTS會使用現有的控制面板協議(如GMPLS)將這個交換機連接到域的另一個邊界。這個控制器會配置連接所有域邊界交換機的鏈路,從而得到連接多個域的連接。

      使用隱式模式可以給網絡服務提供商提供一個遷移路徑。只有邊界交換機才需要提供開放傳輸交換機。服務提供商會逐漸增加更多的OTS和交換機,并將它們設置為顯式模式,或者繼續使用隱式模式。而第三種可能性是混合環境,即一些網絡部件使用隱匿模式,另一些使用顯式模式。

      此外,服務提供商也可以給一個傳輸交換機劃分分區,即實現兩個或更多的OTS,然后每一個分區負責管理一部分鏈路。每一個交換機分區都可以分配給多租賃環境中的一個特定客戶。

      開發者發現,他們有必要擴展OpenFlow協議。目前,OpenFlow只能處理數據包。為了支持傳輸網絡,有必要增加一些處理線路交換的命令,如時間空檔和交叉連接。開放網絡基金會正在討論諸如此類的OpenFlow擴展。

      Ciena正在實現一個跨越美國和加拿大的SDN試驗臺

      Ciena正在與研究網絡Internet2(加拿大CANARIE研究網絡和StarlightInternational交換中心)合作開發一個SDN試驗臺,它可以在真實的多層環境中測試SDN。這個試驗臺基于Ciena以太網和光纖傳輸交換機構建,而它們都由一個SDN控制器管理。

      這個試驗臺目前將位于美國馬里蘭州和加拿大的Ciena設施連接到芝加哥的Starlight交換中心。預計它會增加其他國家研究網絡的連接。除了目前的參與者,預計一些網絡與服務提供商也會使用這個試驗臺來評估SDN對于他們自有應用程序的價值。

      Cyan和Ericsson演示了開放交換機解決方案

      Cyan及其他BlueOrbitEcosystem成員在去年七月舉行的InteropTokyo上演示了SDN光纖網絡技術。CyanBluePlanetSDN解決方案包含Cyan的數據光纖傳輸平臺,以及來自其他BlueOrbitEcosystem合作伙伴的組件,其中包括AccedianNetworks、AristaNetworks、Canonical和OvertureNetworks。Cyan的解決方案還使用了RYU,這是一個最初由NTT實驗室開發的開源SDN控制器軟件。這個解決方案演示了在一個OpenStack軟件環境中運行的應用程序,它會請求來自多供應商以太網和光纖網絡的服務。

      Ericsson在2013年2月舉行的巴塞羅那移動世界大會上演示了它的服務提供商SDN解決方案。除了集成傳統可編程接口的網絡和云管理,這次演示展現了SDN在數據中心和WAN的控制功能。

      谷歌已經開始應用SDN

      Google的G-Scale網絡連接了歐洲、北美和亞洲的數據中心。這個項目在2010年啟動,當時還沒有支持SDN的商業設備,所以谷歌自行設計并開發了交換機。

      一直到2011年,這個新網絡進行了分段部署和測試,最終在2012年完成部署。谷歌發現,使用SDN可以提高近100%的網絡使用率。這個網絡一直很穩定,而且也符合QoS目標。

      在光纖傳輸層實現SDN遷移的工作顯然還沒有完成。服務提供商理解它的優點,但是真正部署還需要一定的時間。收益依賴于可靠的網絡運營,所以一定要認真測試產品。運營支持系統和業務支持系統軟件都需要修改,但是在這些步驟完成之后,光傳送網就一定會變為由SDN控制。

    (審核編輯: Doris)

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