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摘 要： 摘要：隨著電信網(wǎng)絡(luò)虛擬化建設(shè)愈發(fā)深入，電信運營者迎來良好的發(fā)展機遇，同時也面臨一系列挑戰(zhàn)難題，怎樣推動SDN/NFV新型網(wǎng)絡(luò)快速轉(zhuǎn)型，成為電信運營者首要思考的課題之一。為了促進網(wǎng)絡(luò)運維水平的提升，控制網(wǎng)絡(luò)運維的經(jīng)濟成本，增強電氣運營者的綜合競爭實
摘要：隨著電信網(wǎng)絡(luò)虛擬化建設(shè)愈發(fā)深入，電信運營者迎來良好的發(fā)展機遇，同時也面臨一系列挑戰(zhàn)難題，怎樣推動SDN/NFV新型網(wǎng)絡(luò)快速轉(zhuǎn)型，成為電信運營者首要思考的課題之一。為了促進網(wǎng)絡(luò)運維水平的提升，控制網(wǎng)絡(luò)運維的經(jīng)濟成本，增強電氣運營者的綜合競爭實力，本文從SDN/NFV技術(shù)對于電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的意義價值層面展開分析，強調(diào)電信云通過運用虛擬技術(shù)、云計算技術(shù)等手段，構(gòu)建云網(wǎng)融合場景，借助SDN/NFV技術(shù)手段，根據(jù)電信云網(wǎng)絡(luò)的基本特征，形成資源全面調(diào)度、功能開放、容量彈性良好、結(jié)構(gòu)靈活多變的云化平臺系統(tǒng);電信云離不開自動化網(wǎng)絡(luò)功能的作用支撐，這也是形成云化平臺系統(tǒng)的核心技術(shù)手段，確保運營者網(wǎng)絡(luò)在云化運行中，實現(xiàn)不同網(wǎng)元間的自動優(yōu)化、運維整合、安全防護，以期為運營者分析電信網(wǎng)絡(luò)虛擬化方案提供更多的參考依據(jù)，促進網(wǎng)絡(luò)軟化與云化的快速發(fā)展。
關(guān)鍵詞：SDN技術(shù);NFV技術(shù);電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
隨著科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展，現(xiàn)階段電信運營商網(wǎng)絡(luò)主要以各項專業(yè)網(wǎng)架構(gòu)基本IT與平臺系統(tǒng)，在核心網(wǎng)絡(luò)的支持下，轉(zhuǎn)變成融合垂直架構(gòu)式發(fā)展方向，因該架構(gòu)形式具有一定的封閉性特點，網(wǎng)絡(luò)功能、業(yè)務(wù)功能的耦合性顯著，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備結(jié)合分布式管控形式，品種類型的多樣性，使其缺少相同標(biāo)準(zhǔn)的整體性網(wǎng)絡(luò)視圖。同時，遵循封閉網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基本特征，能夠符合固有電信號將網(wǎng)絡(luò)作為核心業(yè)務(wù)的形式，也可支持目前網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)領(lǐng)域的基本要求;但是，基本要求和新型業(yè)務(wù)領(lǐng)域中，互聯(lián)網(wǎng)機制不斷發(fā)展，難以配合網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)自主配合業(yè)務(wù)的根本發(fā)展趨勢。
1SDN/NFV技術(shù)對于電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的意義價值
SDN作為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新與變革具體體現(xiàn)，主要立足于網(wǎng)絡(luò)云背景下，對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重新定義，利用轉(zhuǎn)發(fā)與管控分離，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化建設(shè)，并把整體網(wǎng)絡(luò)當(dāng)成一個資源池，對其展開協(xié)調(diào)調(diào)度，強化用戶體驗感，提升網(wǎng)絡(luò)利用效率，同時實現(xiàn)API開放，支持流量經(jīng)營[1]。
NFV作為業(yè)務(wù)使能的創(chuàng)新與變革的直接表現(xiàn)，主要圍繞設(shè)備云化，對設(shè)備基礎(chǔ)架構(gòu)進行重新定義，利用軟件與硬件解耦，展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能具有虛擬化特性，利用硬件資源池，根據(jù)業(yè)務(wù)量的量變自動伸縮情況，優(yōu)化硬件運用效果與高效安排能力。實際而言，SDN/NFV技術(shù)特征與影響具體體現(xiàn)在以下幾點：
(1)利用集中管控，促進網(wǎng)絡(luò)智能發(fā)展
利用分離技術(shù)手段，實現(xiàn)SDN控制器裝置應(yīng)用和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備管控界面的有效分離，形成轉(zhuǎn)發(fā)界面與管控界面的獨立操控，建構(gòu)成擁有SDN控制器設(shè)備可管控諸多轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的集中式管控形式。只有在此條件下，才能優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)備的核心要求，將網(wǎng)絡(luò)“核心”轉(zhuǎn)變成集中設(shè)置的控制器設(shè)備之中，促進智能化操控系統(tǒng)的發(fā)展[2]。
(2)利用硬件設(shè)施的適應(yīng)性，實現(xiàn)設(shè)備形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)階段，NFV發(fā)展愈發(fā)成熟完善，可使網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的適應(yīng)性得到良好改進，在網(wǎng)絡(luò)運行中，會彌補各種類型硬件設(shè)備的缺陷與不足，例如BRAS、SR、MME等設(shè)施在日后發(fā)展中，勢必會被“系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化硬件平臺聯(lián)合專用號軟件”所代替，有效控制設(shè)施的經(jīng)濟成本支出，滿足網(wǎng)絡(luò)配備的基本要求，提高資源的整合利用率。
(3)提高開放編程的水平，促進第三者應(yīng)用
SDN技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)界面協(xié)調(diào)和應(yīng)用接口開放的效果，促使轉(zhuǎn)發(fā)界面可通過SDN控制器設(shè)備對轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的核心配備、轉(zhuǎn)發(fā)行為進行管控，應(yīng)用接口開放，使運營者或使用APP可以結(jié)合自身的實際需求，適當(dāng)增添業(yè)務(wù)或刪減業(yè)務(wù)，準(zhǔn)許用戶展開相關(guān)制定研發(fā)。
轉(zhuǎn)發(fā)界面協(xié)調(diào)與應(yīng)用接口開放，進一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)縱向功能，改善編程開放性效果，符合不同的用戶實際要求，提高用戶的實踐體驗感，促進第三者的廣泛應(yīng)用[3]。除此之外，引用SDN/NFV技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)會擁有全局視圖、全局優(yōu)化的功能，還具備十分靈活的業(yè)務(wù)布置、快速業(yè)務(wù)優(yōu)化功能，使網(wǎng)絡(luò)智能化管控與業(yè)務(wù)自動化安排能力不斷升高，可以有效解決目前電信網(wǎng)絡(luò)面臨的擴展性問題、開放性問題以及集約化問題。
2SDN/NFV技術(shù)對電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的技術(shù)分析
針對目前電信運營者來講，SDN/NFB技術(shù)手段對整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)起到不可忽視的作用，但是也不能在新穎的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上引用與布置，應(yīng)該對當(dāng)前網(wǎng)存量的實際特性、根本需求加以考量。具體來講，在IP網(wǎng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、IDC等環(huán)境之中，SDN/NFV技術(shù)有著顯著的應(yīng)用價值。
(1)IP網(wǎng)技術(shù)手段
現(xiàn)階段，IP網(wǎng)絡(luò)雖然容量較為可觀，扁平化特征顯著，但是針對流量的調(diào)度與應(yīng)用，缺乏相應(yīng)的靈敏性特點，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)延伸性受其限制，無法對使用需求展開快速反應(yīng)。IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通常應(yīng)用IGPMetric和BGP形式，實現(xiàn)流量的調(diào)度，由于IGPMetric形式容易一著不慎滿盤皆輸，沒有良好的全局視圖功能，而BGP模式管理控制難度較大，無法大面積應(yīng)用[4]。
因此，針對SDN技術(shù)，對轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)施加以優(yōu)化，促使當(dāng)前擁有的路由器平臺系統(tǒng)在分布式路由協(xié)調(diào)的基本條件下，應(yīng)用南向接口調(diào)節(jié)處理，將路由器設(shè)施的復(fù)雜性降低，可以達到靈活管控與靈敏轉(zhuǎn)發(fā)的效果。詳情見圖1所示。
然而，針對IP城域網(wǎng)面臨業(yè)務(wù)功能和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備功能存在一定的問題，由于部分基礎(chǔ)設(shè)施功能設(shè)計較為復(fù)雜多變，安排和維修工作難度較大，譬如層次化QoS的應(yīng)用等。另外，基礎(chǔ)設(shè)備功能升級優(yōu)化有著一定的難度，使新業(yè)務(wù)高效安排受到不良影響。
基于此，在城市區(qū)域網(wǎng)建設(shè)中，加強智能邊緣虛擬化的應(yīng)用，BRAS/SR/MSE應(yīng)用統(tǒng)一的服務(wù)器設(shè)備，降低對硬件設(shè)備的要求;業(yè)務(wù)功能應(yīng)用形式軟件系統(tǒng)，達到新業(yè)務(wù)功能即可不需要借助物理硬件設(shè)備，也可進行優(yōu)化升級，實現(xiàn)快速安排。根據(jù)業(yè)務(wù)鏈技術(shù)手段，還可強化網(wǎng)絡(luò)智能化建設(shè)效果，使業(yè)務(wù)自動化安排優(yōu)化效率不斷提升，彌補傳統(tǒng)模式應(yīng)用的不足。
(2)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方式
現(xiàn)階段，對于傳輸網(wǎng)絡(luò)一般應(yīng)用靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)控制調(diào)整形式，同時和所承擔(dān)的運用功能、用戶網(wǎng)絡(luò)處于分離狀態(tài)，難以滿足日益增長的動態(tài)化業(yè)務(wù)需求，譬如對于功能業(yè)務(wù)發(fā)展形成的臨時大寬帶要求，應(yīng)結(jié)合實際需求，提高開通、整合、拆除電路連接的效率，提升綜合水平。目前，開設(shè)傳輸專線項目，通常需要利用數(shù)周或數(shù)月的時間，然而針對專線業(yè)務(wù)合同服務(wù)時間期限要求通常為幾個月、甚至是幾年[5]。為了促進動態(tài)化網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)經(jīng)營形式不斷發(fā)展，應(yīng)該在短短幾分鐘，甚至幾秒內(nèi)即可完成業(yè)務(wù)開通，強化工作效率的同時，還要管控經(jīng)濟成本，用戶申請和配備網(wǎng)絡(luò)寬帶等實際特征，應(yīng)盡量避免或降低人為因素的干預(yù)影響。
鑒于此，利用SDN技術(shù)手段的開放性、集中管控的作用優(yōu)勢，可以有效管控跨廠商、跨區(qū)域組網(wǎng)環(huán)境，并利用北向API接口的標(biāo)準(zhǔn)化、開放化技術(shù)手段，進行傳送網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)置眾多新型項目業(yè)務(wù)，譬如虛擬傳送網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、寬帶根據(jù)需要點撥業(yè)務(wù)、用戶自動化渠道選取等。應(yīng)用開放式API接口方式，傳送網(wǎng)絡(luò)還可掌握用戶實際的動態(tài)業(yè)務(wù)要求，如寬帶、區(qū)域位置等;傳輸SDN控制器設(shè)備根據(jù)這些業(yè)務(wù)的信息資源，做好服務(wù)響應(yīng)工作，強化網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率。詳情如圖2所示。
(3)IDC網(wǎng)絡(luò)
當(dāng)前，IDC網(wǎng)絡(luò)難以符合云計算調(diào)度與信息共享的實際要求，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：其一，云資源池中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)施較多，且網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜化特點顯著，針對復(fù)雜的點對點手工化配置方式，容易對用戶要求反應(yīng)效率產(chǎn)生不利影響;其二，網(wǎng)絡(luò)拓撲難以直觀體現(xiàn)，特別對于租戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和總體云資源網(wǎng)絡(luò)，無法達到完善的對應(yīng)關(guān)系，導(dǎo)致運維難度進一步升高;其三，難以適應(yīng)多元租戶的環(huán)境，租戶與租戶間隔離難度進一步升高，網(wǎng)絡(luò)資源難以實現(xiàn)合理調(diào)度與共享，尤其針對跨云數(shù)據(jù)中心的組網(wǎng)，調(diào)度難度進一步增加;其四，無法滿足不同租戶對網(wǎng)絡(luò)流量、安全管理的根本要求，資源池網(wǎng)絡(luò)無法掌握動態(tài)化租戶的基本需求，導(dǎo)致資源過度浪費。
基于此，SDN技術(shù)的合理應(yīng)用，合理強化IDC網(wǎng)絡(luò)措施的統(tǒng)一配置與資源調(diào)度的靈活性。不但可以利用SDN控制器設(shè)施，感知IDC鏈路帶寬利用效率，對IDC內(nèi)部與外部流量分布狀況加以采集分析，利用標(biāo)準(zhǔn)的計算形式，調(diào)配與優(yōu)化可用鏈路，形成轉(zhuǎn)發(fā)路徑下發(fā)到數(shù)據(jù)中心，轉(zhuǎn)發(fā)至設(shè)備之中，以此提高鏈路寬帶資源的應(yīng)用效率[6];除此之外，在虛擬機器遷移中，SDN控制器設(shè)備，可以了解與掌握虛擬機遷移前與錢以后的實際位置，將源交換機設(shè)備轉(zhuǎn)移到目的交換機之中，為跨DB大二層網(wǎng)絡(luò)提供便利條件，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)措施的實時轉(zhuǎn)移。
(4)IMS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
當(dāng)前在IMS網(wǎng)絡(luò)之中，硬件資源通常處于設(shè)施專項專用的狀況，不同的硬件資源，無法實現(xiàn)統(tǒng)籌管理的效果。同時，各個區(qū)域的IMS網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施具有相互獨立性，未能實現(xiàn)跨區(qū)域互相連接，難以對資源進行統(tǒng)一調(diào)度。這也導(dǎo)致在供給互聯(lián)網(wǎng)媒體業(yè)務(wù)、企業(yè)層面中，IMS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)功能效果不佳。
在資源調(diào)控方面，NFV技術(shù)有著顯著的靈活性，滿足IMS網(wǎng)絡(luò)設(shè)施多媒體業(yè)務(wù)的基本要求。鑒于此，可使資源調(diào)控的靈活性進一步提升，達到錯峰消骨的效果，符合緊急業(yè)務(wù)的資源要求。與此同時，在資源組織方面，虛擬化的IMS網(wǎng)絡(luò)可將資源信息合理分隔，符合資源專項專用的安全要求;還可把資源進行快速調(diào)控，為企業(yè)用戶實現(xiàn)快速組織專項IMS網(wǎng)絡(luò)的效果。然而，典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)分析，詳情見表1。
3結(jié)束語
綜上所述，通過對上述研究可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的電信運營者在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過程中，SDN/NFV技術(shù)可以彌補固有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不足，有著較高的應(yīng)用價值。為了貫徹落實SDN/NFE技術(shù)手段，需要發(fā)揮效用條件，加強人才隊伍的培養(yǎng)與建設(shè)，構(gòu)建完善的運營管控體系，加大研發(fā)力度，才能滿足時代發(fā)展的根本需求，推動社會的進步。——論文作者：房梽斅呂輝
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