PTN, SDN, SPTN,传送网

分组传送网PTN

分组传送网(PTN)是以分组交换为内核,采用MPLS-TP协议的多业务传送技术。PTN顺应了电信业务的IP化发展趋势,满足了2G/3G/LTE移动回传和大客户等业务的承载需求。面向互联网应用为中心的业务发展需求,PTN技术有进一步演进的驱动力,软件定义的分组传送网(SPTN)技术的提出,推动了SDN技术在PTN网络的引入,通过集中式的网络可编程控制和网络能力的开放,更好地满足ICT时代以网络为中心的业务运营需求。

软件定义网络 SDN

软件定义网络SDN(Software Defined Network)是由美国斯坦福大学CLean Slate研究组提出的一种新型网络创新架构,可通过软件编程的形式定义和控制网络,其控制平面和转发平面分离及开放性可编程的特点,被认为是网络领域的一场革命,为新型互联网体系结构研究提供了新的实验途径,也极大地推动了下一代互联网的发展。

转发平面负责将数据包从A点移动到B点。控制平面负责处理确定转发平面如何工作的功能。

SPTN 技术架构

SPTN系统架构由转发面、控制平面、管理平面和应用平面组成

软件定义的分组传送网SPTN - 图1

当一个网络的网元数量大于控制器管控能力时,需要网元级的多个控制器来管控。为了满足电信级大网的组网需求,控制平面采用层次化控制架构,分为域内控制器(D-Controller)和域间控制器(S-Controller),其中D-Controller负责域内业务的控制,并通过南向接口控制转发面设备。S-Controller负责域间业务的控制,通过调用D-Controller提供的北向接口,完成全网的资源协调和业务调度,实现网络资源的跨域协同控制。 在SPTN系统架构中,管理平面仍然长期存在,管理平面要继续负责转发面和控制器的资源和版本管理、告警和性能监控,满足网络的运维需求。

SPTN的价值

SPTN将SDN的先进理念与PTN电信级可靠性、业务高质量的优势相结合,其价值体现在: ● 引入控制平面,提供网络的智能控制和协同能力,大大提升了跨域业务的开通效率,解决了异厂家网络侧对接的老大难问题,提升网络抗多点失效的业务恢复能力。 ● 提高网络资源利用率,实现流量经营。依靠集中化的控制平面和对全网资源的监测和分析,能够动态进行资源调度,大大提高网络的资源利用率。 ● 提供网络的虚拟化功能,通过网络资源的逻辑分片,实现集客业务和移动回传业务的资源独立控制,方便网络资源的精细化经营和管理。 ● 建立开放式生态系统。借助于SDN的开放性,引导整个产业走向更为开放和合作的模式,便于网络和业务特性的快速推出,降低整个网络和业务的总体拥有成本(TCO)。 SPTN是SDN在传送网的技术创新,对电信网架构和演进影响较大,研究和推动SPTN的技术和产业链,对于提升移动回传和政企网专线业务的承载能力有较大的促进作用。

应用

BOD业务快速提供

在大数据时代,运营商着眼于智能管道的研究,希望通过对网络的有效改进和整合,为用户提供更好的服务,增加业务收入,提升网络运营商在产业链中的地位。运营商提出要做智能管道的主导者,实现用户可识别,业务可区分,流量可调控,网络可管理。在此基础上,延伸到业务质量有保障,希望提升用户体验。BOD(Bandwidth On Demand)业务是智能管道的一种代表性业务,一般通过指定的服务页面,让用户自由选择相应的业务提速套餐,动态提升用户的网络接入带宽,以此来提供差异化的服务。

网络虚拟化

SPTN将抽象网络资源对最终客户进行虚拟化划分,完成网络资源切片。基于SPTN解决方案,客户可以按业务发展和投资进行规划,实现分期有序业务展开,降低总体建网成本。

传送网和应用层协同

在传统网络中传送层和应用层相互隔离,传送网络相对封闭,不能适应动态业务的灵活管理需求。SPTN引入SDN后改变了这一现状,网络层提供开放式的API给上层应用,上层应用可以根据网络资源情况调整业务,从“哑管道”变成智能管道,做到传送层与应用层的协调。

光电融合

目前,分组和光传送两张网络各司其责:IP层负责数据分组和转发;光层负责大容量、超长距的传送,为IP层提供光通道。两张网络是分层规划和独立运维管理的,两者之间的联系主要集中在光层为IP层提供静态配置的物理链路资源。IP层看不到光层的网络拓扑和保护能力,光层也无法了解IP层的动态业务需求,所以两者之间并没有真正意义上的协同工作,导致全网规划结果不是最经济的。

参考文献

[1] 软件定义的分组传送网(SPTN)架构及技术演进

[2] 詹双平,张永健. SPTN网络新时代的典型应用[J]. 通信世界,2014(32):43-43. DOI:10.3969/j.issn.1009-1564.2014.32.035.