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IP RAN发展遇到新考验

IP RAN已经部署多年,面临4G业务的蓬勃发展,IP RAN网络面临新的课题:

●   IP RAN网络采用IP/MPLS协议,满足网络的灵活性要求,但也导致网络复杂度较高;

●   IP RAN网络规模庞大、网络协议众多,使得网络的部署、业务的开通和后续的运维、故障处理都面临压力;

●   IP RAN方案需要网络设备本身具备路由运算、拓扑发现、路径生成等能力,即使对于盒式接入路由器也是同样要求,软硬件开发成本较高,导致建网成本居高不下。

针对IP RAN网络面临的这些问题,需要引入新的技术方案。

基于SDN的IP RAN解决方案

SDN具有转发与控制分离、控制逻辑集中、网络虚拟化等特点,是解决当前IP RAN面临问题的重要技术。

●   SDN转发与控制分离的架构,将IP RAN网络转发层面复杂的协议处理、路由计算等控制功能从设备剥离到SDN控制器,从而降低网络运维复杂度,减少故障处理时间;

●   SDN控制器集中化部署,能够提供IP RAN端到端的业务视图,实现统一控制,使得网络部署、业务开通、故障监控及处理都更加简单,提高网络运营效率;

●   SDN控制器集中控制IP RAN设备的转发行为,实现高度灵活的组网、精细化的流量和业务管控,使得网络设备更标准化,能够有效降低网络的整体建设投资;

●   SDN架构可实现IP RAN网络虚拟化,将同一SDN控制器所控制的所有网元设备虚拟为一台逻辑设备,从而大幅减少网络的逻辑组网网元数量,简化IP RAN网络结构。

IP RAN SDN 整体架构

在IP RAN网络中,绝大多数设备是接入及汇聚层设备,这部分设备覆盖范围大,面临的光纤、光路复杂,是网络调整、业务割接等运维工作量最大的区域。所以SDN可以首先应用于该区域,缓解运维压力(见图1)。在SDN逐步引入的过程中,SDN控制平面和现有的网管平面会在一定时期内共存。转发面、SDN控制面、管理面的分层关系和作用区别如下。
●   转发面:转发设备解除IP信令附着,增加SDN Agent模块,用于和SDN控制器交互。转发面不再关心网络设备之间转发路径如何生成,只关注流量转发、端口效率、快速倒换、时钟传送等硬特效。

●   SDN控制面:主要做业务控制,基于Openflow协议扩展,完成网络拓扑的发现、业务配置下发、业务PW/LSP路径的计算及表项的下发等网络核心功能。

●   管理面:管理面还会长期存在,侧重于网元层面的管理、流量探测等模块化功能;控制面通过南向接口和转发面交互,通过北向接口同网管和第三方应用交互。

IP RAN中SDN控制器独立式设置

按照SDN分层网络构建理念,需要在IP RAN网络之外独立设置SDN控制器,实现对IP RAN汇聚及接入路由器的统一管理和控制。采用单独的PC服务器独立设置SDN控制器的主要优势如下:

●   体现SDN转发和控制分离理念,让控制器和转发设备彻底解耦。网络设备只专注于流量转发,控制器专注于网络拓扑计算、网络资源调用等控制功能。SDN控制器通过其南向接口下发指令,转发设备解析并执行相应的转发动作。

●   独立的SDN控制器,通过北向接口,对外提供网络编程能力和服务能力,可实现IP RAN网络能力开放,提升网络价值。

●   SDN控制器独立式部署,有利于SDN控制器南向接口及北向接口的标准化,有利于IP RAN网络长期演进。

●   外置式SDN控制器,可以充分利用服务器等IT硬件,业务处理能力强,随着IT系统云化的深入,可以将控制器部署于虚拟化云平台,使低成本部署、弹性化资源提供、广域网覆盖成为可能。

中兴通讯IP RAN SDN解决方案

为应对4G LTE时代对IP RAN网络的要求和挑战,中兴通讯推出IP RAN SDN解决方案。方案采用SDN虚拟化技术,将海量远端设备虚拟成一台路由器进行管理,使IP RAN接入层网浓缩为单一设备,简化IP RAN网络配置,提高网络自动化部署、运维和管理能力。

中兴通讯研发的IP RAN SDN方案采用Openflow等标准化南向接口,SDN控制器采用外置独立PC服务器承担。方案充分考虑了IP RAN现网设备向SDN转发设备的平滑演进要求,力图以最小的代价实现网络SDN化演变。
由于SDN技术发展时间不长,对现网业务的适配性是SDN能否取得商用的重要因素。为此,中兴通讯和国内运营商在IP RAN SDN现网应用领域展开了深层次合作,邀请运营商运维及网络规划部门的专家,进行方案研讨和应用观摩,提升方案的可用性。

作为IP RAN领域的市场领导者,基于对移动分组业务及SDN发展趋势的深刻理解,中兴通讯将协同业内上下游企业,助力运营商IP RAN网络逐步走上SDN化之路。