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SDN/NFV 技术对电信网络架构意义及有关技术探讨

分类:工程师职称论文 时间:2021-07-13

  摘要:随着电信网络虚拟化建设愈发深入,电信运营者迎来良好的发展机遇,同时也面临一系列挑战难题,怎样推动SDN/NFV新型网络快速转型,成为电信运营者首要思考的课题之一。为了促进网络运维水平的提升,控制网络运维的经济成本,增强电气运营者的综合竞争实力,本文从SDN/NFV技术对于电信网络架构的意义价值层面展开分析,强调电信云通过运用虚拟技术、云计算技术等手段,构建云网融合场景,借助SDN/NFV技术手段,根据电信云网络的基本特征,形成资源全面调度、功能开放、容量弹性良好、结构灵活多变的云化平台系统;电信云离不开自动化网络功能的作用支撑,这也是形成云化平台系统的核心技术手段,确保运营者网络在云化运行中,实现不同网元间的自动优化、运维整合、安全防护,以期为运营者分析电信网络虚拟化方案提供更多的参考依据,促进网络软化与云化的快速发展。

SDN/NFV 技术对电信网络架构意义及有关技术探讨

  关键词:SDN技术;NFV技术;电信网络架构

  随着科学技术不断创新发展,现阶段电信运营商网络主要以各项专业网架构基本IT与平台系统,在核心网络的支持下,转变成融合垂直架构式发展方向,因该架构形式具有一定的封闭性特点,网络功能、业务功能的耦合性显著,网络基础设备结合分布式管控形式,品种类型的多样性,使其缺少相同标准的整体性网络视图。同时,遵循封闭网络架构的基本特征,能够符合固有电信号将网络作为核心业务的形式,也可支持目前网络和业务领域的基本要求;但是,基本要求和新型业务领域中,互联网机制不断发展,难以配合网络实现自主配合业务的根本发展趋势。

  1SDN/NFV技术对于电信网络架构的意义价值

  SDN作为网络架构的创新与变革具体体现,主要立足于网络云背景下,对网络架构重新定义,利用转发与管控分离,实现网络虚拟化建设,并把整体网络当成一个资源池,对其展开协调调度,强化用户体验感,提升网络利用效率,同时实现API开放,支持流量经营[1]。

  NFV作为业务使能的创新与变革的直接表现,主要围绕设备云化,对设备基础架构进行重新定义,利用软件与硬件解耦,展现网络功能具有虚拟化特性,利用硬件资源池,根据业务量的量变自动伸缩情况,优化硬件运用效果与高效安排能力。实际而言,SDN/NFV技术特征与影响具体体现在以下几点:

  (1)利用集中管控,促进网络智能发展

  利用分离技术手段,实现SDN控制器装置应用和转发设备管控界面的有效分离,形成转发界面与管控界面的独立操控,建构成拥有SDN控制器设备可管控诸多转发设备的集中式管控形式。只有在此条件下,才能优化基础设备的核心要求,将网络“核心”转变成集中设置的控制器设备之中,促进智能化操控系统的发展[2]。

  (2)利用硬件设施的适应性,实现设备形态标准

  现阶段,NFV发展愈发成熟完善,可使网络硬件设备的适应性得到良好改进,在网络运行中,会弥补各种类型硬件设备的缺陷与不足,例如BRAS、SR、MME等设施在日后发展中,势必会被“系统化、标准化硬件平台联合专用号软件”所代替,有效控制设施的经济成本支出,满足网络配备的基本要求,提高资源的整合利用率。

  (3)提高开放编程的水平,促进第三者应用

  SDN技术的应用,可实现转发界面协调和应用接口开放的效果,促使转发界面可通过SDN控制器设备对转发设备的核心配备、转发行为进行管控,应用接口开放,使运营者或使用APP可以结合自身的实际需求,适当增添业务或删减业务,准许用户展开相关制定研发。

  转发界面协调与应用接口开放,进一步优化网络纵向功能,改善编程开放性效果,符合不同的用户实际要求,提高用户的实践体验感,促进第三者的广泛应用[3]。除此之外,引用SDN/NFV技术,网络会拥有全局视图、全局优化的功能,还具备十分灵活的业务布置、快速业务优化功能,使网络智能化管控与业务自动化安排能力不断升高,可以有效解决目前电信网络面临的扩展性问题、开放性问题以及集约化问题。

  2SDN/NFV技术对电信网络架构的技术分析

  针对目前电信运营者来讲,SDN/NFB技术手段对整体网络架构起到不可忽视的作用,但是也不能在新颖的网络技术上引用与布置,应该对当前网存量的实际特性、根本需求加以考量。具体来讲,在IP网、传输网络、IDC等环境之中,SDN/NFV技术有着显著的应用价值。

  (1)IP网技术手段

  现阶段,IP网络虽然容量较为可观,扁平化特征显著,但是针对流量的调度与应用,缺乏相应的灵敏性特点,导致网络延伸性受其限制,无法对使用需求展开快速反应。IP网络技术通常应用IGPMetric和BGP形式,实现流量的调度,由于IGPMetric形式容易一着不慎满盘皆输,没有良好的全局视图功能,而BGP模式管理控制难度较大,无法大面积应用[4]。

  因此,针对SDN技术,对转发设施加以优化,促使当前拥有的路由器平台系统在分布式路由协调的基本条件下,应用南向接口调节处理,将路由器设施的复杂性降低,可以达到灵活管控与灵敏转发的效果。详情见图1所示。

  然而,针对IP城域网面临业务功能和网络基础设备功能存在一定的问题,由于部分基础设施功能设计较为复杂多变,安排和维修工作难度较大,譬如层次化QoS的应用等。另外,基础设备功能升级优化有着一定的难度,使新业务高效安排受到不良影响。

  基于此,在城市区域网建设中,加强智能边缘虚拟化的应用,BRAS/SR/MSE应用统一的服务器设备,降低对硬件设备的要求;业务功能应用形式软件系统,达到新业务功能即可不需要借助物理硬件设备,也可进行优化升级,实现快速安排。根据业务链技术手段,还可强化网络智能化建设效果,使业务自动化安排优化效率不断提升,弥补传统模式应用的不足。

  (2)传输网络技术方式

  现阶段,对于传输网络一般应用静态网络控制调整形式,同时和所承担的运用功能、用户网络处于分离状态,难以满足日益增长的动态化业务需求,譬如对于功能业务发展形成的临时大宽带要求,应结合实际需求,提高开通、整合、拆除电路连接的效率,提升综合水平。目前,开设传输专线项目,通常需要利用数周或数月的时间,然而针对专线业务合同服务时间期限要求通常为几个月、甚至是几年[5]。为了促进动态化网络业务经营形式不断发展,应该在短短几分钟,甚至几秒内即可完成业务开通,强化工作效率的同时,还要管控经济成本,用户申请和配备网络宽带等实际特征,应尽量避免或降低人为因素的干预影响。

  鉴于此,利用SDN技术手段的开放性、集中管控的作用优势,可以有效管控跨厂商、跨区域组网环境,并利用北向API接口的标准化、开放化技术手段,进行传送网络中,设置众多新型项目业务,譬如虚拟传送网络业务、宽带根据需要点拨业务、用户自动化渠道选取等。应用开放式API接口方式,传送网络还可掌握用户实际的动态业务要求,如宽带、区域位置等;传输SDN控制器设备根据这些业务的信息资源,做好服务响应工作,强化网络资源的利用效率。详情如图2所示。

  (3)IDC网络

  当前,IDC网络难以符合云计算调度与信息共享的实际要求,具体体现在以下几个方面:其一,云资源池中,网络设施较多,且网络的复杂化特点显著,针对复杂的点对点手工化配置方式,容易对用户要求反应效率产生不利影响;其二,网络拓扑难以直观体现,特别对于租户网络系统和总体云资源网络,无法达到完善的对应关系,导致运维难度进一步升高;其三,难以适应多元租户的环境,租户与租户间隔离难度进一步升高,网络资源难以实现合理调度与共享,尤其针对跨云数据中心的组网,调度难度进一步增加;其四,无法满足不同租户对网络流量、安全管理的根本要求,资源池网络无法掌握动态化租户的基本需求,导致资源过度浪费。

  基于此,SDN技术的合理应用,合理强化IDC网络措施的统一配置与资源调度的灵活性。不但可以利用SDN控制器设施,感知IDC链路带宽利用效率,对IDC内部与外部流量分布状况加以采集分析,利用标准的计算形式,调配与优化可用链路,形成转发路径下发到数据中心,转发至设备之中,以此提高链路宽带资源的应用效率[6];除此之外,在虚拟机器迁移中,SDN控制器设备,可以了解与掌握虚拟机迁移前与钱以后的实际位置,将源交换机设备转移到目的交换机之中,为跨DB大二层网络提供便利条件,实现网络措施的实时转移。

  (4)IMS网络技术

  当前在IMS网络之中,硬件资源通常处于设施专项专用的状况,不同的硬件资源,无法实现统筹管理的效果。同时,各个区域的IMS网络基础设施具有相互独立性,未能实现跨区域互相连接,难以对资源进行统一调度。这也导致在供给互联网媒体业务、企业层面中,IMS网络技术功能效果不佳。

  在资源调控方面,NFV技术有着显著的灵活性,满足IMS网络设施多媒体业务的基本要求。鉴于此,可使资源调控的灵活性进一步提升,达到错峰消骨的效果,符合紧急业务的资源要求。与此同时,在资源组织方面,虚拟化的IMS网络可将资源信息合理分隔,符合资源专项专用的安全要求;还可把资源进行快速调控,为企业用户实现快速组织专项IMS网络的效果。然而,典型网络应用技术分析,详情见表1。

  3结束语

  综上所述,通过对上述研究可以发现,传统的电信运营者在互联网应用网络框架结构转型过程中,SDN/NFV技术可以弥补固有网络技术的不足,有着较高的应用价值。为了贯彻落实SDN/NFE技术手段,需要发挥效用条件,加强人才队伍的培养与建设,构建完善的运营管控体系,加大研发力度,才能满足时代发展的根本需求,推动社会的进步。——论文作者:房梽斅吕辉

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