T-SDN：光传输的未来之路

　　前言

　　允许应用按需使用IT计算和存储能力，云计算（Cloud CompuTIng）技术已经彻底改变了人们设计和运营数据中心（IDC）的模式。SDN技术将这一按需使用的概念引入到网络中来：允许应用像使用虚拟计算和存储能力一样消耗网络传输资源。在基于SDN的数据中心网络中，网络连接不再是永久式的存在，它们被虚拟机（VC）激发；虚拟机解体后它们也不复存在。当云计算技术跨越城域网和广域网扩展到多个数据中心时，基于分布式云架构的新式应用也期望运营商能够采用SDN技术升级网络，允许它们对网络传输资源进行按需消耗。

　　Figure 1 云架构和云业务对传输网络的影响

　　在城域网和广域网中应用SDN技术并不是一件容易的事情。与数据中心简单的网络拓扑、单一的供应商结构以及可以认为拥有无限带宽资源所不同，运营商网络的拓扑通常来说更加复杂，供应商更加多元化，诸如带宽和技术类的限制条件更多。任何对城域网和广域网传输业务进行加速和自动化的尝试都必须与现有业务部署系统互相一致。分布式云业务的动态消耗模式必将对现有的基于静态且可预测流量所设计的网络运营模式施加巨大的压力。运营商需要通过动态的资源管理调整现有的流量工程序列，从而保证传输网络在面对极速变化的云业务连接需求时能够提升网络效率，提供业务保护性和高可应用性。

　　整个通信产业已经开始了向SDN演进的步伐，相应的技术建议有网络抽象化以及通过OpenFlow协议把私有的数据和传输层面能力开放给外部控制等。虽然这个起点不错，但是运营商需要一个更加拓展的SDN架构来实现更大的价值，这个架构需要能够跨越多个层面（包括光层、电层、以太网层、IP层和IP VPN业务层）部署并实现拓扑、传输资源和物理掣肘信息的相互关联。只有多层的SDN架构才有全网视图和统一控制能力，实现SDN的美好愿景：增加城域网和广域网的灵活性、扩展性和效率。

　　在城域网和广域网中部署SDN的原因

　　传统的城域网和广域网是为相对静态和可预测的网络业务设计的：连接远处的企业分支和位于中心负责商务流程的企业总部。网络业务的部署一般通过复杂的IT/OSS系统使用低层不同厂商的API实施，并经由命令行界面或脚本文件进行人工配置。运营商愿意花费几天甚至几周的时间做这一切是因为他们相信这些网络业务会长期存在。而现在，分布式云架构出现必将对这一网络运营模式产生巨大的影响。

　　比如，一旦基础传输网络设施投入使用，企业用户要求城域网和网域网的传输业务要像数据中心一样在几秒钟动态建立和删除。他们要求运营商能够保证快速按需提供满足延迟、抖动和带宽要求的传输业务。又比如，当虚拟机（VM）根据虚拟计算和存储能力的可用性动态移动时，企业用户要求运营商能够为白天的网络业务处理和夜晚的数据备份提供不同的网络连接服务。运营商在这个时候可以考虑按需提供带宽或者预约带宽。

　　运营商需要一种快速并节约成本的方式为企业客户提供高级网络服务，为此，他们需要摒弃这种耗时的手工业务部署模式，并且需要可以通过快速提供新的网络业务来提升企业竞争力。为了满足这些要求，运营商需要标准化的高层APIs来抽象化网络。

　　当网络流量模式开始变得更加动态后，运营商开始需要面对由此引入的网络运营的复杂性，而原来动辄几个月的网络规划周期对保证业务质量将不再适用。为了保证网络业务不会用尽带宽或者脱离预先设定的QoS，运营商需要更加频繁的重新审视网络资源调配和进行流量工程决定。

　　在把网络业务要求映射到传输资源时，运营商需要进行实时网络分析，从而既能够选择满足客户的SLA要求，也能够保证传输资源以最经济的方式使用。为了协助实时路由选择和计算，运营商需要具备实时全网视图的能力和按需部署传输资源的能力，而这些多层全网视图和控制能力在今天却由于种种原因而不能实现。

　　为云业务而优化的传输网

　　为了承载云业务，运营商需要一个多层的SDN架构来把网络划分成两个主要构件：网络虚拟化自动化构件以及可编程的传输网络。

　　Figure 2 阿尔卡特朗讯为云业务优化的传输网SDN架构

　　阿尔卡特朗讯认为可编程传输网络构件的主要功能是提供高可靠和高性能的传输资源（跨越光层、电层、以太网层、IP层和IP业务层）：

　　专用NPUs和光传输器件提供从1层到3层最经济的梳理、交换和转发能力

　　业界证明的分布式控制协议嵌入到网络硬件中保证网络的扩展性、稳定性和保护性

开放式南向API接口（比如OpenFlow，NetConf， SNMP， RADIUS和DIAMETER）允许基于标准接口的应用和SDN