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开放传输交换机:让SDN落地变为现实

导读: 软件定义网络有可能从根本上改变光传送网(OTN)。网络工程师最终能够应用中央控制和可编程性,从而优化网络资源和自动化服务分配……

  软件定义网络有可能从根本上改变光传送网(OTN)。网络工程师最终能够应用中央控制和可编程性,从而优化网络资源和自动化服务分配。但是在这之前,技术提供商必须开发出一种让中央SDN控制器与光纤网络通信的方法,这正是开放传输交换机(OTS)发挥作用的地方。

  大多数SDN技术都针对以太网。通常,中央控制层和数据层与物理网络分离,然后集中到一个软件控制器上,由这个控制器来管理所有的网络流。但是,光传送网通常采用不同的架构和协议,因此想要分离控制层和数据层以及在网络上部署这种控制器,其难度很大。

  为了解决这个问题,目前有许多供应商正在开发开放传输交换机,它们将充当SDN控制器和光纤传输交换机之间的中介。OTS使用OpenFlow协议与控制器通信,而交换机则使用该交换机特有的命令语法。

  在一个包含许多传输交换机的网络中,给每一个交换机分配的OTS会将这个交换机的功能告诉SDN控制器。因此,控制器会收集到每一个交换机的信息,其中包括链路数量、链路带宽、QoS特性与连接性,然后它就可以创建网络的整体视图。这个网络视图使控制器可以通过一些达到特定带宽和QoS要求的连接来响应应用程序的请求,同时使控制器不需要配置和监控各种来自不同供应商的交换机。

  OTS的内部模块会将硬件功能传送给SDN控制器,报告一些状态变化(如链路故障或恢复),监控性能和根据控制器的指令来配置硬件资源。由于命令语法存在差异,所以每一种传输交换机都需要使用一种特殊的OTS,但是其中有很多代码是相同的。在OTS实现中,只有与硬件直接连接的模块才会有差别。

  SDN控制器如何通过开放传输交换机进行通信

  开放传输交换机支持两种操作模式:显式和隐式。在显式模式中,SDN控制器可以感知网络中的每一个传输交换机。每一个交换机都必须关联一个OTS实现。要配置这个连接,控制器必须与路径上的每一个OTS和交换机通信。

  隐式模式则利用传输域中现成的路由和信号控制面板协议。SDN控制器只能感知这个域边缘的交换机。每一个边缘交换机都必须关联一个OTS,但是完全在网络内部的交换机则不需要这样。

  控制器会通过与每一个边界的OTS通信而创建一个跨越整个域的连接。然后,OTS会使用现有的控制面板协议(如GMPLS)将这个交换机连接到域的另一个边界。这个控制器会配置连接所有域边界交换机的链路,从而得到连接多个域的连接。

  使用隐式模式可以给网络服务提供商提供一个迁移路径。只有边界交换机才需要提供开放传输交换机。服务提供商会逐渐增加更多的OTS和交换机,并将它们设置为显式模式,或者继续使用隐式模式。而第三种可能性是混合环境,即一些网络部件使用隐匿模式,另一些使用显式模式。

  此外,服务提供商也可以给一个传输交换机划分分区,即实现两个或更多的OTS,然后每一个分区负责管理一部分链路。每一个交换机分区都可以分配给多租赁环境中的一个特定客户。

  开发者发现,他们有必要扩展OpenFlow协议。目前,OpenFlow只能处理数据包。为了支持传输网络,有必要增加一些处理线路交换的命令,如时间空档和交叉连接。开放网络基金会正在讨论诸如此类的OpenFlow扩展。

  Ciena正在实现一个跨越美国和加拿大的SDN试验台

  Ciena正在与研究网络Internet2(加拿大CANARIE研究网络和StarlightInternational交换中心)合作开发一个SDN试验台,它可以在真实的多层环境中测试SDN。这个试验台基于Ciena以太网和光纤传输交换机构建,而它们都由一个SDN控制器管理。

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