SDN时代的承载网络

罗 鉴

2015.6，苏州

上海SDN产业技术创新战略联盟大会

Agenda

•SDN根源与价值再思考

•SDN承载网络解决方案

•构建健康SDN生态链

SDN:根源与特征

传统网络/IP网络 最简的SDN架

构模型

1、网络可达性为第一考虑2、网络与业务的隔离：通而不畅3、网络拥塞、设备复杂；管理困难；新业务部署慢

改良：ALTO、I2RS，各种overlay

臃肿、僵化：6000多个RFC，标准周期漫长

百万级租户跨区域互联的自动配置，当前网络设备无法满足，；

按需实时提供带宽、路由，当前只有SDN才能实现；

业务的配置及调度，需要业务与网络协同，利用SDN效率更高。

未来承载网需要SDN技术支撑

SDN特征 优势

解耦控制平面独立化，更具灵活性和创新性，转发平面虚拟化，屏蔽底层差异；

集约集中控制、全局视野，简化网络运行管理，提高业务配置速度，提升效率；

开放/可编程网络控制面能力按需定制，提供南北向接口，加速业务繁荣和创新

SDN价值再思考

Global carrier survey,2013

• Create new network services quickly

• Optimize network configurations in real-time

• Simplify network provisioning

• Create new virtual networks quickly

• Create virtual networks across multi-vendor gear

Top 5 Drivers

90%

81%

76%

67%

52%

运用SDN简化运维、网络自动化，提升网络运营效率、

提升网络能力

网络能力开放，加速业务创新与部署

开放网络能力

重构网络架构 重构网络服务 重构应用服务

重构网络价值

节流：降低CAPAX、OPAX,简化网络，自动配置和运维

开源：BOD、灵活的流量经营、内容分发，网络开放未知应用潜力/创新业务在哪里？

从网络感知业务到业务定制网络 云技术与NFV

Agenda

•SDN根源与价值再思考

•SDN承载网络解决方案

•构建健康SDN生态链

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SDN承载网整体架构

BNG

RSG

P Router

Aggregation IP Core

Optical Metro

BackhaulRouter

Optical Transport

IDC

Optical Backbone

N2

BSS

OSS

NMS

SNMS

EMS

N1

N1’

Operator APP Customer APP

APP server

Orchestrator

Single domain controller

A1 A2

C01

IAI

NFVO

MANO(NFV Management)

VIM

S1 S0

I4

I3

I2

I1

vNFM

Restful/JAVA

Application 

Controlplane

Data plane

vCPEHypervisorHypervisorServerServer

vBAS

Restful

Restful

Openflow 1.0&1.3/OVSDB/LISP/BGP-LS etc. SNMP/CLI/Qx/NETCONF.

Multi-domain controller

C12

Restful

C02

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•VDC•DC+DCI•SDON•SPTN•SD-IPRAN•光与IP的联合调度

解决方案能力

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• 阶段1：现状，Overlay组网，Overlay端点在

vSwitch，主要实现网络虚拟化，实现租户业务；

未来Overlay端点ToR和vSwitch混合组网，解决网络规模、裸金属以及部分高性能NFV网元的接入

• 阶段2：DC网络Overlay和Underlay统一控制，

VDC业务之外，实现整个DC网络的自动化部署和维护，实现按业务流量调度的优化

VDC承载网解决方案

99xx

……

M6000

ZX5960ToR

DC出口

计算机架

SDN Controller

VDC应用根据硬件交换机发展限制和规模，分为两个典型的发展阶段：

云数据中心 骨干 城域

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基于SDN的DC+DCI解决方案

DCIController

VxLAN网关 VxLAN网关

ICT‐O

VxLAN

VAS Pool

VNF

OpenStack

DC1 Controller

VNF

MANO

VxLAN

VAS Pool

VNFOpenStack

DC12Controller

VNF

MANO

IP/MPLS

TORTOR TOR TOR

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SDON解决方案

多域控制器/编排器 ( ZTE or Operator )多域控制器/编排器 ( ZTE or Operator )

Domain ControllerDomain Controller Others’ ControllerOthers’ ControllerPCEPCEEMSNetnumen

EMSNetnumen

BoDBoD OVPNOVPN SLASLA

MLOMLO DCIDCI ……

3rd Party  APPZTE APPOSS

LegacyOptical Network

ProgrammableOptical Network

Other VendorOther TechNetwork

BoDBoD OVPNOVPN SLASLA

MLOMLO DCIDCI ……

Qx PCEP OpenFlow,PCEP

Corba, SNMP,MTOSI

PCEP,Openflow

OpenFlow,Restful

OpenFlow, Restful,Corba, SNMP, MTOSI

Corba, MTOSI Restful Restful

WASONNetwork

Client Controller

OpenFlowRestful

• 基于中兴WASON实现光电混合调度，基于SDN实现集中式连接控制；

• 集成OF/PCE，实现多域路径计算和联合调度；

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光域控制器

IP流量采用分析工具

IP/MPLS逐跳路由

直达路由

IP域控制器

数据层

光层

光与IP的联合调度解决方案

• SDN统一方案通过统一的南北向接口控制网络；

• 业务编排器做多层和跨域网络的统一调度协同；

编排层

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Forwarding layer

ACC

ACC

ACC

BTS

NodeB

eNB 

AGG1

AGG2

Access layerConvergence/core layer

改变运维方式

开放平台

引入SDN网络架构，采用虚拟化技术，大幅减少IP RAN网元数量，简化网络架构

开发运维APP应用程序，改变运维方式，让“网络随行，一键操作”

向第三方开放应用平台，缩短开发周期，丰富APP应用集，打造良性生态圈

简化网络

SDN Controller

……

APP

NM Platform

SD-IPRAN解决方案

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之前（82 Nodes）

之后（2 Node）

仅管理汇聚层设备，管理节点数量大幅下降

之前（150条命令行）

之后（一键业务开通）

业务发放，维护模式简化

92%

虚拟化技术

海量远端接入层设备被虚拟成汇聚设备的板卡进行管理，简化网络结构，简化运维。

管理网元 无SDN之前

SDN之后

CSG 80 0

ASG 2 2

集中控制器

业务发放、维护 业务&设备管理

虚拟接入：80接入设备虚拟化为2个汇聚设备

化繁为简99%

A B A B

海量接入设备虚拟成单一设备海量接入层设备虚拟化，简化运维

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SDN-IPRAN跨域大客户专线调度

• 针对大客户专线业务，原有的跨域业务调度比较繁琐，耗时耗力；

• 运营商部署跨域编排器及专线业务APP，IP RAN /METRO网络SDN控制器开放北向接口，供编排器调用；

• 单域控制器计算域内 转发路径，并通过OF/CLL/SNMP等南向接口下发转发面；

IP RAN/METROIP  RAN/METRO

ASBR

ASBR

IP 骨干网

PE‐SR

PE‐SR

PE‐SR

PE‐SR

ASBR二层专线

三层专线

单域控制器 单域控制器

ASBR

IP  RAN/METRO

跨域业务编排器

跨区域专线业务APP

二层专线

三层专线

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•SDN根源与价值再思考

•SDN承载网络解决方案

•构建健康SDN生态链

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标准化硬件平台构建SDN基础生态圈

标准硬件 控制器 APP平台

SW BRAS CR WDM/OTN

SDN芯片产业化驱动

标准化硬件平台SDN产业链

运营商元器件提供商

服务提供商

中间件提供商

设备提供商

基于标准硬件和中间件推动新的商业模式创新

芯片，元器件

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统一控制器平台打造全业务高效网络

标准硬件 控制器 APP平台

SDN Controller

OVSDB I2RS LISP BGP‐LS PCEP NETCONF SNMP/CLI/Qx

Openflow 1.0/1.3

业务抽象（SAL）（Plug in Manager，Capability，Abstraction，Flow Programming，Inventory，TTP etc.)

基础网络功能

ARP

路径计算

设备管理 主机管理

拓扑管理 统计管理

L3 RoutingL2 Switch

扩展功能

DOVEManager

VTN Manager

TrafficRedirection

VRManager

Affinity Service

LISP Server

PW管理

保护倒换 流量管理 RIB

RAP Server

Tunnel管理

支持跨平台运行，采用Java语言，可以运行在Linux、Windows、Mac OS 以及Andriod等各种操作系统之上；

支持控制器集群，最大支持256个集群节点；

单节点packet_in报文处理能力/流表下发 50k/s；

南向接口支持Openflow 1.0/1.3、snmp/cli、ovsdb、netconf等协议，支持BCM‐DPA TTP转发模型；

东西向接口支持Quagga开源协议栈，实现和传统路由网络的互联互通；

北向支持RESTful接口，支持OpenStack，支持拓扑可视化；

支持L2 switch、L3 routing和CSPF路径算法，支持VPWS/L2VPN和mpls Tunnel和VxLan；

支持通过RESTful接口 和传统网管系统的互通；

开源， 跨平台， 虚拟集群

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APP开发平台构造新的运营模式

API接口

封装层

IOS Android Windows

APP开发调用平台

提供一个APP软件开发工具包予第三方软件开发者，开发者为运营商及政企客户开发应用程序，调用网络基础资源，实现定制业务的快速部署。

APP STORE 为服务提供商提供统一的APP开发平台，推动运营模式转变

标准硬件 控制器 APP平台

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开源：拿来主义，深度定制。深度参与到开源组织的运作。

标准化工作：南北向接口的标准化；

SDN/NFV模式下运营商网络/基础网络的与业务提供商的合作共赢盈利模式？

继续探索的课题

IP

MPLS

VPN

100G

BGP

PW

B100G

SDN

OPENFLOW

NFV