北郵紀越峰教授軟件定義光網(wǎng)絡 SDONppt課件

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,燒傷病人的治療通常是取燒傷病人的健康皮膚進行自體移植，但對于大面積燒傷病人來講，健康皮膚很有限，請同學們想一想如何來治療該病人,2014中國SDN/NFV大會,1,BUPT-Yuefeng Ji,軟件定義光網(wǎng)絡,SDON,紀越峰,北京郵電大學,中國/北京,2014年4月24日,S,oftware,D,efined,O,ptical,N,etworks,2014中國SDN/NFV大會,2,BUPT-Yuefeng Ji,軟件定義,光網(wǎng)絡,SDON,主要內(nèi)容,1.,光聯(lián)網(wǎng)與,SDON,理念,2.SDON

2、,若干關鍵技術,3.863-AONI,項目進展,4.,未來發(fā)展的幾點思考,2014中國SDN/NFV大會,3,BUPT-Yuefeng Ji,應用（,A,pplication,）,大數(shù)據(jù)（,B,ig Data,）,云（,C,loud,）,光聯(lián)網(wǎng)的永恒主題：高速、寬 帶、長距,信息時代的標簽：ABC,G,bps,多,業(yè)務接入能力,T,bps,多復用傳輸能力,P,bps,多粒度交換能力,光聯(lián)網(wǎng)面臨,容量提升挑戰(zhàn),滿足超大容量傳送需求是光聯(lián)網(wǎng)追求的永恒主題,2014中國SDN/NFV大會,4,BUPT-Yuefeng Ji,交換點重心逐漸下移，光聯(lián)網(wǎng)作用日益凸顯,2000年,至今,RrR,結構,基于

3、,Rout,er,分組級轉發(fā),RmR,結構,基于,MSTP,電路級交叉,RoR,結構,基于,OTN,子,波級調(diào)度,RwR,結構,基于,WDM,波長級交換,數(shù)字洪流的出現(xiàn)迫切需要大帶寬交換，光層作用日益突出,2014中國SDN/NFV大會,5,BUPT-Yuefeng Ji,光聯(lián)網(wǎng)的新挑戰(zhàn)：動態(tài)、靈活、彈性,高突發(fā)業(yè)務要求光網(wǎng)絡具備動態(tài)適應能力,大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)要求光網(wǎng)絡具備靈活擴展能力,變帶寬提供要求光網(wǎng)絡具備彈性調(diào)節(jié)能力,光聯(lián)網(wǎng)面臨,智能增強挑戰(zhàn),策略,算法,信令,路由,屬性,動態(tài)/靈活/彈性的智能化管控功能是光聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然選擇,控制功能與傳送功能分離,2014中國SDN/NFV大會,6,BUP

4、T-Yuefeng Ji,智能光網(wǎng)絡：控制平面技術的發(fā)展演進,目的：快速連接建立,/,拆除,機制：分布信,令,/,分布路由,協(xié)議：,GMPLS,2001年,自動交換功能需求,連接控制難題,自動交換光網(wǎng)絡,(ASON),目的：約束條件路徑計算,機制：分布信令,/,集中路由,協(xié)議：,PCEP,2006年,大規(guī)模多層域需求,路徑計算難題,路徑計算單元,(PCE),目的：業(yè)務提供資源虛擬,機制：統(tǒng)一控制,/,集中策略,協(xié)議：,OpenFlow,2011年,多樣化復雜化需求,功能擴展難題,軟件定義光網(wǎng)絡,(SDON),光層控制平面功能和范疇不斷擴大，,SDON,代表智能化發(fā)展趨勢,2014中國SDN/N

5、FV大會,7,BUPT-Yuefeng Ji,光通信大會,(OFC),將,SDN,列為第一熱 點,2014中國SDN/NFV大會,8,BUPT-Yuefeng Ji,什么是,SDON,軟件定義光網(wǎng)絡（SDON）：,指光網(wǎng)絡的結構和功能可根據(jù),用戶或運營商需求，利用軟件編程方式進行動態(tài)定制，從,而實現(xiàn),快速響應請求,、,高效利用資源,、,靈活提供服務,的目,的。其核心在于光網(wǎng)絡元素可編程特性，包括,業(yè)務處理可,編程,、,控管策略可編程,和,傳輸器件可編程,光與SDN的碰撞：,由于光層和電層屬性不同，,SDON,對,SDN,進,行了擴展，以滿足光網(wǎng)絡的特殊需要,;,同時光網(wǎng)絡對,SDN,的,帶寬和

6、能效等性能提升起到了積極的推動作用,Optical Oriented SDN,SDON,2014中國SDN/NFV大會,9,BUPT-Yuefeng Ji,為什么要引入,SDON,傳輸視角,支持光傳輸損傷感知與質(zhì)量評估,支持光傳輸可調(diào)單元的參數(shù)選擇,支持光傳輸?shù)?DSP,算法性能控制,應用視角,支持北向編程接口，結構開放便于業(yè)務提供,支持資源分片組合，策略開放便于業(yè)務區(qū)分,網(wǎng)絡視角,支持光網(wǎng)絡的異構互聯(lián)互通,支持光網(wǎng)絡的統(tǒng)一控制調(diào)度,支持光網(wǎng)絡的分層多域優(yōu)化,支持光網(wǎng)絡彈性多約束,RSA,支持光網(wǎng)絡靈活運維和升級,支持光網(wǎng)絡層一資源虛擬化,體現(xiàn),光層,特色,提高,應用,水平,增強,光網(wǎng),性能,

7、2014中國SDN/NFV大會,10,BUPT-Yuefeng Ji,SDON,的主要特征,軟件驅動的光路傳輸調(diào)節(jié),光收發(fā)機波長、輸入輸出功率、調(diào)制格式、信號速率以及光放大器,的增益范圍等參數(shù)可以在線調(diào)節(jié)的能力使得光路成為物理性能可感,知、可調(diào)節(jié)的動態(tài)系統(tǒng),軟件編程的光路靈活交換,波長間隔無關的可編程,ROADM,技術在全光交換過程中,的應用打破了,傳統(tǒng)波長通道固定柵格劃分，可支持全光匯聚與疏導，為實現(xiàn)高譜,效率、速率靈活的光路配置和帶寬管理提供了全新思路,軟件擴展的光路自動聯(lián)網(wǎng),根據(jù)用戶和網(wǎng)絡狀態(tài)需求，利用可編程控制的器件、算法、策略與,協(xié)議，定制內(nèi)核可高度重構化的網(wǎng)絡系統(tǒng)，提供開放式管理與

8、業(yè)務,適配接口，實現(xiàn)異構網(wǎng)絡資源的歸一化調(diào)度與業(yè)務應用高質(zhì)量保證,SDO+SDN=Software Defined Optical Networks(SDON),2014中國SDN/NFV大會,11,BUPT-Yuefeng Ji,SDON,的主要貢獻,挑戰(zhàn)與收益,融合業(yè)務流持續(xù)增長,高帶寬應用發(fā)展迅猛,降低成本,C,ost,光網(wǎng)設備研制,光網(wǎng)系統(tǒng)升級,光網(wǎng)運維管理,光網(wǎng)業(yè)務開發(fā),C,A,P,增加靈活,A,gility,帶寬靈活調(diào)度,流量動態(tài)疏導,資源彈性組合,性能感知可控,信息速率日益提升,網(wǎng)絡結構日益復雜,提升效率,P,ower,控制轉發(fā)分離,通用模塊設計,軟件下載升級,綠色節(jié)能管理,SD

9、ON,2014中國SDN/NFV大會,12,BUPT-Yuefeng Ji,軟件定義,光網(wǎng)絡,SDON,主要內(nèi)容,1.,光聯(lián)網(wǎng)與,SDON,理念,2.SDON,若干關鍵技術,3.863-AONI,項目進展,4.,未來發(fā)展的幾點思考,SDON,關鍵技術分析,B,子網(wǎng),多域控制器,CVNI,單域控制器,A,子網(wǎng),BUPT-Yuefeng Ji,CVNI,單域控制器,13,APP,API,APP,API,APP,API,SDON,控制器,可編程光層技術,2014中國SDN/NFV大會,光網(wǎng)虛擬化技術,2014中國SDN/NFV大會,14,BUPT-Yuefeng Ji,關鍵技術之一：可編程光層技術,

10、GMPLS控制平面,光網(wǎng)絡交換層面的控制實現(xiàn),簡單建拆路,假設前提為“光通道的信號,質(zhì)量都是有保障的，所有鏈,路和信道都具有標準的傳輸,特性”,但是,.,傳輸交換可編程,軟件定義光學器件 使 光 設備具有可編程功能，提升綜合性能,2014中國SDN/NFV大會,15,BUPT-Yuefeng Ji,關鍵技術之二：,SDON,控制器,應用控制器,Optimization between,APP&NET,NET,info APP info,Abstraction,Update,Service,Driven,Spectrum,control,Discovery,PCE,Northbound Inte

11、rface,網(wǎng)絡控制器,Abstraction network con,trol,Topology Service,Abstraction Ctrl&Mgmt,Physical network control,Application Controller,Transport,Controller,OpenFlow,光網(wǎng)絡,方案之一：應用控制器和網(wǎng)絡控制器共同構成,SDON,控制平面，,網(wǎng)絡控制器負責控制簡化的硬件設備，應用控,制器負責為上層靈,活提供帶寬資源，兩者協(xié)同實現(xiàn)跨層資源優(yōu)化利用,2014中國SDN/NFV大會,16,BUPT-Yuefeng Ji,關鍵技術之三：光網(wǎng)虛擬化技術,Vir

12、tual Resources,Virtual Infrastructure,Virtual Infrastructure,Optical,Infrastructure,Multiple VI effect,VI 1,VI 2,光網(wǎng)虛擬化可實現(xiàn)光傳輸與光交換資源的充分共享，,滿足資源利用效率和用戶安全性能的提升,2014中國SDN/NFV大會,17,BUPT-Yuefeng Ji,軟件定義,光網(wǎng)絡,SDON,主要內(nèi)容,1.,光聯(lián)網(wǎng)與,SDON,理念,2.SDON,若干關鍵技術,3.863-AONI,項目進展,4.,未來發(fā)展的幾點思考,2014中國SDN/NFV大會,18,BUPT-Yuefeng

13、 Ji,3.SDON,研究項目,-,國家,863,計劃,/AONI,2014中國SDN/NFV大會,19,BUPT-Yuefeng Ji,AONI,研究進展,1,：,體系架構,-SDON,軟件定義光網(wǎng)絡SDON,Sparse,Topology,Manager,Storage,(iSCSI),Compute,(ESXi),IP,Network,Optical,Network,JSON,Gateway,req/rep,PCE+,JSON,eNOX,in,Other,Domains,OpenFlow+,Optical,Extension,OpenFlow,Agent,ClDS(-DO),ConDS,

14、JSON,Applications 1,Applications 2,Applications 3,.,Flex RPC,Policy,Generator,NOX_Core,OpenFlow,Resource,Layer,Control,Layer,App,Layer,Cloud,Layer,DC&Net,Orchestrator,VMWare API,eNOX,Policy,Analyzing,Engine,TED,SDON,的集中式控制架構，實現(xiàn),網(wǎng)絡資源與應用資源聯(lián)合調(diào)度,支持多用戶并發(fā)訪問，為多用戶,提供獨立的虛擬拓撲,支持多種類型控制器協(xié)作，尤其,是光域、電域、應用控制器協(xié)作,支持光

15、網(wǎng)絡帶寬按需分配，擇優(yōu),選路等動態(tài)功能,Yiming Yu,Jie Zhang,Yongli Zhao,Yuefeng Ji,et al.,Field Demonstration of Datacenter Resource Migration via Multi-Domain,Software Defined Transport Networks with Multi-Controller Collaboration,OFC 2014,W1E.2,2014中國SDN/NFV大會,20,BUPT-Yuefeng Ji,AONI,研究進展,2,：,關鍵技術,-,(1),彈性切片,提出了基于鏈路切

16、片和節(jié)點切片的動態(tài)虛擬網(wǎng)絡嵌入方法，結,果證明了該方法可有效降低網(wǎng)絡阻塞率。,Jiawei Zhang,Biswanath Mukherjee,Jie,Zhang,Yongli Zhao,Dynamic Virtual Network Embedding Scheme Based on Network Element,Slicing for Elastic Optical Networks,ECOC 2013,Mo.4.E.5.,2014中國SDN/NFV大會,21,BUPT-Yuefeng Ji,靈活：,光即服務，實現(xiàn)光,網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)中心資源的靈,活互動,實時：,提供數(shù)據(jù)中心之間,大容量虛擬資源的動態(tài)遷,移解決方案,安全：,有效提高資源遷移,光聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)中心,A,數(shù)據(jù)中心,B,C,軟件定義光網(wǎng)絡,可控管,SDON,控制器,AONI,研究進展,2,：,關鍵技術,-,(2),光即服務,高可靠,低時延,信息終端,強生存,過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?Yongli Zhao,Hui Yang,Jie Zhang,et al.,Experimental Demonstration of Optical