基于SDN/NFV 的新型IP 城域网架构及演进研究

冼文杰

（广西通信规划设计咨询有限公司，南宁 530007）

1 运营商IP 城域网的基本现状及问题

传统的IP 城域网网络结果图分为核心层、业务控制层和大二层交换。

当前的IP 城域具备较为明晰的网层级结构，与此同时还是有许多缺陷与不足需要进一步改进完善，而对网络结构进行重新构造是其中一个较为优质的解决办法。

（1）缺乏较强的业务能力与问题处理能力。现有的网络没有办法全方位满足客户在业务方面的需要，尤其无法优化业务的时间延迟性问题，没有办法适配客户带宽与优先级的差异化，再加上新业务需要很长的一段时期才能够全然得到部署，这些缺陷都无法跟上时代的步伐，也很难推动相关业务的革新。

（2）需要较高的资金成本投入。当前，具有专门用途的网络设备一直具有较高的扩容成本，成本不足，网络的建设工作与性能优化都无法得到满足。

（3）不具备专业的网络管理能力。传统的IP 城域网配置无法满足当前业务的需求，整体而言还未实现自动化，业务配置能力不够灵活。再加上其动态网络带宽往往不具备合适的分配力，甚至无法在网络情况发生改变的情况之下第一时间调整链路带宽。与此同时，网络运行维护的响应时间过长，没有办法十分迅速地挖掘出当前网络存在的问题，修复有关问题的速度自然需要更长的时间。

2 IP 城域网的发展思路及调整策略

对于目前的IP 城域网而言，未来必将演变成具备低运营成本的高效率弹性业务网络。而这一演变必须借助SDN 与NFV 技术，让IP 城域网更加的智能，实现云化的转变，进而推动网络的优化与升级，最大程度上提升网络的运营能力与服务能力。

一般而言，在规划IP 城域网时，首先要对IP 城域网的重构进行重新架构，其次智能化其网络架构、优化其业务能力，提升其管理效率，同时实现整体的云化，推动资源的共享。

2.1 SDN/NFV 的部署

借助SDN 智能化管控系统的引入，用户的网络使用体验能够得到进一步的优化，云化管理将得以实现，网络运行维护功能将更加的透明化与可视化，管理功能也能够与用户需求得到适配，带宽也将更加的灵活，数据的传送过程具备更低的时间延迟性，与此同时，网络也会更加的安全，用户的隐私得到进一步的保障。

通过SDN 架构，可以实现北向接口的开放性，推动网络环境的革新，进而让网络软件能够具备可以被定义的功能；该架构具备集中式控制器，能够虚拟化当前网络所具备的功能，让一个网络多种功能成为现实，提高业务创新与优化的速度；SDN 所给出的解决策略是针对端口对端口的有效方案，有利于大型网络的组织与构建。

NFV 主要是采取虚拟化技术，可以对电信设备内的硬件和软件进行解耦，将计算机的网络设备和存储设备作为基础，对电信网络的功能进行全方位的优化，有效的提高维修护理和网络管理工作的效率，加强系统应有的灵活程度，从而改善通信设备效率低下的问题，加速通信设备的更新换代，使得专用通信设备的建设成本更加具有经济性。

借助SDN 技术与NFV 技术来对IP 城域网进行全新架构，能够实现传统网络下的控制管理设备云端化，让传统设备的分散管理模式转变成新型的集中管理模式、让本地管理的模式转化成远程管理的模式，从而提高业务调整与业务分配的灵活程度，确保新业务能够不断涌现，提升网络的开放性。进行了重新架构之后的IP 城域网框架参照下图1的内容，主要由通用交换网络、SDN控制设备和云化资源池等组成。

图1 重构后的新型IP城域网架构图

2.2 网络的演进策略

（1）vBRAS 的演进策略

在传统城域网框架之下，BRAS 设备往往具备不少的缺点。首先其建造成本十分不经济，其次该设备不具备较高的资源使用效率，再而该设备的更新周期较长无法跟上时代。虚拟化BRAS 设备的同时，借助X86服务器，全方位地发挥BRAS 设备的网络功能，这样做既能够显著降低该设备的建造成本，又能够提高资源使用的灵活性，提升资源使用效率。

传统的BRAS 设备要想实现虚拟化具备下述两种方式：①转发和控制相统一的方式；②转发和控制相分离的方式。

前者往往实在标准的X86服务器基础之上发挥自身的网络功能，转发与控制面都被安置在X86服务器之上，而vBRAS 则被当作是一个整体。经过多年的研究与检验证明，这种方式容易操作，而且能够成为现实，不过同时也具备一些缺陷，例如X86服务器不具备较高的转发能力。

后者则是借助标准X86服务器来让控制面功能得以发挥，转发面则需要看所使用设备的种类，依据设备种类又可以划分出两条路线，一条为专用转发面，另一条为通用转发面。对于前者而言，当前的BRAS 设备能够实现对通用交换网络的转化与架构。对于后者而言，往往借助的设备是通用转发硬件，例如X86服务器，借助这种方式来进行架构重组能够实现业务的精细化，优化流量的调控工作。

（2）通用交换网络的演进策略

以SDN 技术与NFV 技术为基础重新构建的IP 城域网往往将通用交换网络看作一张巨大的网，而这网络之中涉及到的相关设备只起到转发作用，简化了设备的功能，设备的建造成本自然显著降低。要想让通用交换网络满足更高的标准，交织矩阵网络架构则是一个不错的架构模式。

这种模式的内部具有十分复杂与相互交错的链路，能够借助每个网络节点实现不同层级之间互相连通或者全界面互相连通。具体的架构模式参照下图2所示的内容。

图2 交织网络架构

3 结束语

综上所述，凭借着SDN/NFV 技术来重新构建IP 城域网对于现如今的网络运营商而言，既是一个机遇又是一个挑战。SDN/NFV 技术的出现给IP 城域网重新构建提供了一个全新的方式，借助流量引进、流量监控、流量测量、流量调整、流量取用、策略适配等方式，建造出一个具备弹性的智能化网络结构，从而全方位地实现网络服务增值与优化。