支持光网络开放解耦的控制器研究及应用
目录
0 引言
1 开放解耦的控制器关键技术
1.1 设备层光电解耦
图1
图2
1.2 异厂商统一管控
图3
2 开放解耦的控制器设计
2.1 告警分析故障定位研究
2.2 引入数字孪生理念
2.3 Telemetry技术探索及应用光模块调顶
3 应用实践
图4
图5
图6
4 结束语
摘要
随着光网络的开放解耦,传统厂商的“烟囱式”网络管理模式已逐渐无法满足需求,多厂商统一管理、直控设备、光电解耦的业务管理,成为传输设备统一管理平台需要具备的必要属性。阐述了控制器开放解耦实现的关键技术,介绍了控制器的创新探索,并结合实践对控制器的应用情况进行了分析和研究。
关键词： 光网络开放; SDN; 统一管控; 开放解耦
0 引言
随着国内互联网流量的持续增长,互联网数据中心业务蓬勃发展,国内互联网企业用户对互联带宽的需求与日俱增。近年来,一些新型光网络设备根据用户实际应用需求,降低对传输距离等传输能力的要求,核减不必要的功能支持,在满足传输要求的前提下,这些设备供电方式、散热方式更加适配数据机房,具备可堆叠、易扩展等优势。因此,新型光网络设备也越来越多应用到数据机房互联网络的建设中,有效助力云网融合的发展。
由于技术要求的降低及乐观的发展预期,越来越多的通信设备商涌入新型光网络设备的赛道[1]。通信设备商网管软件经过长期更新迭代,功能丰富,运行稳定,但由于管理协议和设备功能接口的特异性,设备商网管一般不具备多厂商设备的管理能力[2],且各厂商“烟囱式”的管理方式也使得用户无法宏观了解现网运行数据,因此需要在上层综合网管进行数据汇总与统计。随着人工智能、数字孪生等技术的蓬勃发展,“管控烟囱”造成的“数据烟囱”和数据质量的不统一,也制约着端到端智慧运营能力的实现。
综合网管管理多厂商设备时,一般由用户或综合网管定义统一的北向接口及数据格式,如公共对象请求代理体系结构(Common Object Request Broker Architecture,CORBA)、管理信息库(Management Information Base,MIB)、可扩展标记语言(Extensible Markup Language,XML)等,各厂商按照要求实现北向接口能力的开放,由综合网管与厂商网管互通,并在综合网管层进行数据采集与编排。但此种方式存在不可避免的弊端,综合网管需要经过和厂商网管北向的联调测试后才可纳入生产环境,对接周期长且系统跨层多,对各层系统的稳定性和健壮性要求高。综合网管与设备交互需要通过厂商网管,配置异常时,多数厂商不会将具体异常信息透传至综合网管,因此无法精准定位设备问题。
伴随光网络开放与解耦概念的提出,统一管理平台的要求也逐渐提高。为降低设备厂商与现网应用的耦合度,一款可直控设备和支持光电解耦业务管理控制器平台的需求必要性和急迫性也日渐明显。
本文以光网络开放解耦为切入点,阐述开放光网络控制器(简称“控制器”)实现统一纳管的关键技术,并对控制器在统一纳管基础上在数据采集、智能运维方面的创新探索进行研究,最后结合实践阐述控制器在现网应用情况。
1 开放解耦的控制器关键技术
1.1 设备层光电解耦
光传送网络(Optical Transport Network,OTN)是由一组通过光纤链路连接在一起的光网元组成的网络[3],能够提供基于光通道客户信号的传送、复用、路由、管理、监控以及保护,其核心原理为通过光传输单元(Optical Channel Transport Unit,OTU),提供OTN成帧、前向纠错(Forward Error Correction,FEC)处理、通信处理等功能,将客户侧业务经过封装映射、汇聚等处理后,输出符合波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)系统要求的标准波长的光信号(见图1)。光信号的处理可以基于单个波长,或基于一个波分复用组。在光域内可以实现业务信号的传递、复用、路由选择,支持多种上层业务或协议。
图1
图1 OTU工作原理
OTN的明显特征是对于任何数字客户信号的传送设置与客户特定特性无关,即客户无关性,并且WDM系统采用的光是符合ITU-T 694.1等标准(见表1)的特定波长[4],复用在一根光纤中传输,正由于此特性,使得光电解耦成为可能,电层设备负责将客户信号映射为符合标准的特定波长光信号,光层设备负责对光信号进行复用/解复用以及传输和放大(见图2)
