基于SDN的应用驱动广域网在内蒙古气象专网中的应用

池继忠

摘要 本文介绍了基于SDN（软件定义网络）技术，并结合内蒙古气象全区气象专网的实际应用场景，建设基于SDN技术的应用驱动专网。实现全网络的质量监控、关键业务自动根据业务质量进行业务迁移、统一调度中心下发策略等功能。通过与传统网络结构相对比进行归纳总结，得出本方案的实用价值。

[关键词]SDN 气象专网 数据调度

1 引言

经过多年发展，我区气象信息化能力不断提高，建成了“天地一体化”的通信网络系统;气象数据传输与服务能力不断增强，构建了基于CIMISS的集约化数据环境。随着新兴业务的不断增加，对网络带宽、实时质量，甚至网络运维响应均提出更高的要求，传统依靠协议驱动的广域网愈加显得僵化，无法满足多业务灵活承载与成本可控的平衡，从而暴露出一系列问题：

（1）气象预警类业务对网络带宽需求较小，但是对网络实时质量要求极高，传统广域网的业务选路依靠协议选定，只有故障时才会进行切换，无法基于广域网链路质量劣化从而优选路径;

（2）气象专网覆盖气象办公、业务、视频等各项业务，业务流量模型及业务等级不同。因为缺乏关键业务的流量画像，新业务的上线往往需要较长时间进行容量评估或带宽升级，对业务部门的新业务上线造成较大困扰;

（3）原有运维模式对于广域网故障、劣化的问题定位十分被动，往往是在业务受到一段时间后才响应，所以依靠人肉运维模式的排障、部署新业务效率较低。

鉴于上述情况，为了提高网络带宽利用率以及网络可用率，保障核心业务的稳定运行，基于SDN在内蒙古气象专网中建设应用驱动的光宇网络。

2 基于SDN的应用驱动气象专网概述

2.1 内蒙古气象广域网络架构

内蒙气象广域网为典型的三级行业纵向网络，架构方面由从上至下分为“自治区一盟市一旗县”三级;数据中心部署在自治区级中心位置。

2.1.1 网络健壮性设计

自治区、盟市均采用双设备、双链路设计，自治区与各盟市市采用“口字型”组网模式;各旗县根据实际情况采用单/双设备、双链路设计。各级互联租用两家不同运营商的PTN、MSTP传输链路，以便降低链路故障风险。

2.1.2 路由及業务设计

自治区、盟市市、旗县采用OSFP协议。内蒙气象广域网主要满足各气象平台业务系统、OA办公、视频会议等。

2.2 基于SDN的应用驱动广域网解决方案

由于数据集约化，更多数据放到了自治区里，对网络可靠性、稳定性要求更高，故此次改造采用了新华三的ADWAN（应用驱动广域网）解决方案。根据内蒙古自治区数据中心机房流量采集结果，归纳出全网流量占比较高的15种业务访问，如表1所示。

SDN网络的工作原理是将数据转发的控制功能从传统的网络转发设备中分离出来，使用可编程的控制器（Controller）实现网络数据的转发控制。SDN控制器会在每一个节点路由器上建立Tunnel，在整个专网物理层上建立一层逻辑网络。将上述业务按照优先级配置在SDN控制器中，SDN控制器会对组网中的每一台路由器下发转发策略，路由器可根据数据包的源IP地址或目的IP地址判断实际转发端口，做到业务控制。通过SDN控制器，使业务和运维一目了然，提高管理人员的诊断效率。另外，通过控制器自动下发各种配置，无需登录设备一一输入命令，简化配置过程，将原来每节点上线需要一天的时间缩短到不超过一小时，设备配置都由控制器维护管理，无需关心哪些配置有效或无效，也避免了人工删除出错。

3 效益分析

借助应用驱动广域网方案，内蒙古自治区气象局实现了业务模型画像、业务配置自动下发、业务自动识别网络、自动优选路径等功能，降低业务配置管理难度，优化复杂业务模型下的流量均衡，实现气象业务与网络资源使用的完美契合。

在技术创造价值的时代，结合自身实际情况，积极利用新一代信息化技术实现向自动化、高效率的运营模式转型。凭借卓越的运行效果，成为广域网SDN实践标杆，受到了各个行业的肯定。

根据后期监测，每个节点链路利用率均衡在50%以内，关键业务不在出现带宽不足的情况;在新业务上线时只需做好规划，利用图形化界面即可完成网络配置，提升效率的同时又节约了成本。另外，信息部门也从传统“业务被动承载”模式转型为“业务分析专家”，进一步加强了信息部门与周边业务部门的紧密合作，为智慧气象的实现贡献了更大力量。

参考文献

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