北郵紀(jì)越峰教授軟件定義光網(wǎng)絡(luò) SDONppt課件

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,*,燒傷病人的治療通常是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植，但對(duì)于大面積燒傷病人來(lái)講，健康皮膚很有限，請(qǐng)同學(xué)們想一想如何來(lái)治療該病人,2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),1,BUPT-Yuefeng Ji,軟件定義光網(wǎng)絡(luò),SDON,紀(jì)越峰,北京郵電大學(xué),中國(guó)/北京,2014年4月24日,S,oftware,D,efined,O,ptical,N,etworks,2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),2,BUPT-Yuefeng Ji,軟件定義,光網(wǎng)絡(luò),SDON,主要內(nèi)容,1.,光聯(lián)網(wǎng)與,SDON,理念,2.SDON,若干關(guān)鍵技術(shù),3.863-AONI,項(xiàng)目進(jìn)展,4.,未來(lái)發(fā)展的幾點(diǎn)思考,2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),3,BUPT-Yuefeng Ji,應(yīng)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(zhǎng)距,信息時(shí)代的標(biāo)簽：ABC,G,bps,多,業(yè)務(wù)接入能力,T,bps,多復(fù)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(guó)SDN/NFV大會(huì),4,BUPT-Yuefeng Ji,交換點(diǎn)重心逐漸下移，光聯(lián)網(wǎng)作用日益凸顯,2000年,至今,RrR,結(jié)構(gòu),基于,Rout,er,分組級(jí)轉(zhuǎn)發(fā),RmR,結(jié)構(gòu),基于,MSTP,電路級(jí)交叉,RoR,結(jié)構(gòu),基于,OTN,子,波級(jí)調(diào)度,RwR,結(jié)構(gòu),基于,WDM,波長(zhǎng)級(jí)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(guó)SDN/NFV大會(huì),5,BUPT-Yuefeng Ji,光聯(lián)網(wǎng)的新挑戰(zhàn)：動(dòng)態(tài)、靈活、彈性,高突發(fā)業(yè)務(wù)要求光網(wǎng)絡(luò)具備動(dòng)態(tài)適應(yīng)能力,大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)要求光網(wǎng)絡(luò)具備靈活擴(kuò)展能力,變帶寬提供要求光網(wǎng)絡(luò)具備彈性調(diào)節(jié)能力,光聯(lián)網(wǎng)面臨,智能增強(qiáng)挑戰(zhàn),策略,算法,信令,路由,屬性,動(dòng)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(guó)SDN/NFV大會(huì),6,BUPT-Yuefeng Ji,智能光網(wǎng)絡(luò)：控制平面技術(shù)的發(fā)展演進(jìn),目的：快速連接建立,/,拆除,機(jī)制：分布信,令,/,分布路由,協(xié)議：,GMPLS,2001年,自動(dòng)交換功能需求,連接控制難題,自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò),(ASON),目的：約束條件路徑計(jì)算,機(jī)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(jì)算難題,路徑計(jì)算單元,(PCE),目的：業(yè)務(wù)提供資源虛擬,機(jī)制：統(tǒng)一控制,/,集中策略,協(xié)議：,OpenFlow,2011年,多樣化復(fù)雜化需求,功能擴(kuò)展難題,軟件定義光網(wǎng)絡(luò),(SDON),光層控制平面功能和范疇不斷擴(kuò)大，,SDON,代表智能化發(fā)展趨勢(shì),2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),7,BUPT-Yuefeng Ji,光通信大會(huì),(OFC),將,SDN,列為第一熱 點(diǎn),2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),8,BUPT-Yuefeng Ji,什么是,SDON,軟件定義光網(wǎng)絡(luò)（SDON）：,指光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能可根據(jù),用戶或運(yùn)營(yíng)商需求，利用軟件編程方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)定制，從,而實(shí)現(xiàn),快速響應(yīng)請(qǐng)求,、,高效利用資源,、,靈活提供服務(wù),的目,的。其核心在于光網(wǎng)絡(luò)元素可編程特性，包括,業(yè)務(wù)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(duì),SDN,進(jìn),行了擴(kuò)展，以滿足光網(wǎng)絡(luò)的特殊需要,;,同時(shí)光網(wǎng)絡(luò)對(duì),SDN,的,帶寬和能效等性能提升起到了積極的推動(dòng)作用,Optical Oriented SDN,SDON,2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),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(píng)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(yīng)用視角,支持北向編程接口，結(jié)構(gòu)開(kāi)放便于業(yè)務(wù)提供,支持資源分片組合，策略開(kāi)放便于業(yè)務(wù)區(qū)分,網(wǎng)絡(luò)視角,支持光網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)互聯(lián)互通,支持光網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一控制調(diào)度,支持光網(wǎng)絡(luò)的分層多域優(yōu)化,支持光網(wǎng)絡(luò)彈性多約束,RSA,支持光網(wǎng)絡(luò)靈活運(yùn)維和升級(jí),支持光網(wǎng)絡(luò)層一資源虛擬化,體現(xiàn),光層,特色,提高,應(yīng)用,水平,增強(qiáng),光網(wǎng),性能,2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),10,BUPT-Yuefeng Ji,SDON,的主要特征,軟件驅(qū)動(dòng)的光路傳輸調(diào)節(jié),光收發(fā)機(jī)波長(zhǎng)、輸入輸出功率、調(diào)制格式、信號(hào)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(dòng)態(tài)系統(tǒng),軟件編程的光路靈活交換,波長(zhǎng)間隔無(wú)關(guān)的可編程,ROADM,技術(shù)在全光交換過(guò)程中,的應(yīng)用打破了,傳統(tǒng)波長(zhǎng)通道固定柵格劃分，可支持全光匯聚與疏導(dǎo)，為實(shí)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(kuò)展的光路自動(dòng)聯(lián)網(wǎng),根據(jù)用戶和網(wǎng)絡(luò)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(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提供開(kāi)放式管理與業(yè)務(wù),適配接口，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源的歸一化調(diào)度與業(yè)務(wù)應(yīng)用高質(zhì)量保證,SDO+SDN=Software Defined Optical Networks(SDON),2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),11,BUPT-Yuefeng Ji,SDON,的主要貢獻(xiàn),挑戰(zhàn)與收益,融合業(yè)務(wù)流持續(xù)增長(zhǎng),高帶寬應(yīng)用發(fā)展迅猛,降低成本,C,ost,光網(wǎng)設(shè)備研制,光網(wǎng)系統(tǒng)升級(jí),光網(wǎng)運(yùn)維管理,光網(wǎng)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā),C,A,P,增加靈活,A,gility,帶寬靈活調(diào)度,流量動(dòng)態(tài)疏導(dǎo),資源彈性組合,性能感知可控,信息速率日益提升,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,提升效率,P,ower,控制轉(zhuǎn)發(fā)分離,通用模塊設(shè)計(jì),軟件下載升級(jí),綠色節(jié)能管理,SDON,2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),12,BUPT-Yuefeng Ji,軟件定義,光網(wǎng)絡(luò),SDON,主要內(nèi)容,1.,光聯(lián)網(wǎng)與,SDON,理念,2.SDON,若干關(guān)鍵技術(shù),3.863-AONI,項(xiàng)目進(jìn)展,4.,未來(lái)發(fā)展的幾點(diǎn)思考,SDON,關(guān)鍵技術(shù)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(shù),2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),光網(wǎng)虛擬化技術(shù),2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),14,BUPT-Yuefeng Ji,關(guān)鍵技術(shù)之一：可編程光層技術(shù),GMPLS控制平面,光網(wǎng)絡(luò)交換層面的控制實(shí)現(xiàn),簡(jiǎn)單建拆路,假設(shè)前提為“光通道的信號(hào),質(zhì)量都是有保障的，所有鏈,路和信道都具有標(biāo)準(zhǔn)的傳輸,特性”,但是,.,傳輸交換可編程,軟件定義光學(xué)器件 使 光 設(shè)備具有可編程功能，提升綜合性能,2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),15,BUPT-Yuefeng Ji,關(guān)鍵技術(shù)之二：,SDON,控制器,應(yīng)用控制器,Optimization between,APP&NET,NET,info APP info,Abstraction,Update,Service,Driven,Spectrum,control,Discovery,PCE,Northbound Interface,網(wǎng)絡(luò)控制器,Abstraction network con,trol,Topology Service,Abstraction Ctrl&Mgmt,Physical network control,Application Controller,Transport,Controller,OpenFlow,光網(wǎng)絡(luò),方案之一：應(yīng)用控制器和網(wǎng)絡(luò)控制器共同構(gòu)成,SDON,控制平面，,網(wǎng)絡(luò)控制器負(fù)責(zé)控制簡(jiǎn)化的硬件設(shè)備，應(yīng)用控,制器負(fù)責(zé)為上層靈,活提供帶寬資源，兩者協(xié)同實(shí)現(xiàn)跨層資源優(yōu)化利用,2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),16,BUPT-Yuefeng Ji,關(guān)鍵技術(shù)之三：光網(wǎng)虛擬化技術(shù),Virtual Resources,Virtual Infrastructure,Virtual Infrastructure,Optical,Infrastructure,Multiple VI effect,VI 1,VI 2,光網(wǎng)虛擬化可實(shí)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(guó)SDN/NFV大會(huì),17,BUPT-Yuefeng Ji,軟件定義,光網(wǎng)絡(luò),SDON,主要內(nèi)容,1.,光聯(lián)網(wǎng)與,SDON,理念,2.SDON,若干關(guān)鍵技術(shù),3.863-AONI,項(xiàng)目進(jìn)展,4.,未來(lái)發(fā)展的幾點(diǎn)思考,2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),18,BUPT-Yuefeng Ji,3.SDON,研究項(xiàng)目,-,國(guó)家,863,計(jì)劃,/AONI,2014中國(guó)SDN/NFV大會(huì),19,BUPT-Yuefeng Ji,AONI,研究進(jìn)展,1,：,體系架構(gòu),-SDON,軟件定義光網(wǎng)絡(luò)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,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(gòu)，實(shí)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)資源與應(yīng)用資源聯(lián)合調(diào)度,支持多用戶并發(fā)訪問(wèn)，為多用戶,提供獨(dú)立的虛擬拓?fù)?支持多種類型控制器協(xié)作，尤其,是光域、電域、應(yīng)用控制器協(xié)作,支持光網(wǎng)絡(luò)帶寬按需分配，擇優(yōu),選路等動(dòng)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(guó)SDN/NFV大會(huì),20,BUPT-Yuefeng Ji,AONI,研究進(jìn)展,2,：,關(guān)鍵技術(shù),-,(1),彈性切片,提出了基于鏈路切片和節(jié)點(diǎn)切片的動(dòng)態(tài)虛擬網(wǎng)絡(luò)嵌入方法，結(jié),果證明了該方法可有效降低網(wǎng)絡(luò)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(guó)SDN/NFV大會(huì),21,BUPT-Yuefeng Ji,靈活：,光即服務(wù)，實(shí)現(xiàn)光,網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心資源的靈,活互動(dòng),實(shí)時(shí)：,提供數(shù)據(jù)中心之間,大容量虛擬資源的動(dòng)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(luò),可控管,SDON,控制器,AONI,研究進(jìn)展,2,：,關(guān)鍵技術(shù),-,(2),光即服務(wù),高可靠,低時(shí)延,信息終端,強(qiáng)生存,過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?Yongli Zhao,Hui Yang,Jie Zhang,et al.,Experimental Demonstration of Optical