YD T 2974-2015 基于SDN的智能型通信网络总体技术要求.pdf
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1、ICS 33.040.01M19Y0中华人民共和国通信行业标准丫I,汀2974-2015基于SDN的智能型通信网络总体技术要求General requirements for Network Intelligent CapabilityEnhancement making usage of software defined networkingtechnologies (S-NICE)2015-10-14发布2016-01-01实施中华人民共和国工k和信息化部发布丫D厅2974-2015目次前言范围规范性引用文件术语、定义和缩略语术语和定义缩略语。4基于SDN的智能型通信网络概述15基于SDN
2、的智能型通信网络的架构模型25.1网络架构模型.25.2功能模块描述35.3接口描述56基于SDN的智能型通信网络能力要求66.1业务编排层要求66.2 SDN控制器要求。66.3基础网络层要求7附录A(资料性附录)基于SDN的智能型通信网络消息流程8参考文献.12丫D厅2974-2015月li胃本标准是“智能型通信网络”系列标准之一。该系列标准的结构和名称预计如下:智能型通信网络总体框架和要求;智能型通信网络策略控制系统技术要求;智能型通信网络固定网络策略控制设备和策略执行设备技术要求;智能型通信网络支持云计算的总体技术要求;智能型通信网络支持云计算的广域网互联技术要求;智能型通信网络支持开
3、放标识(OpenlD)和开放认证(OAuth)的技术要求。本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位:中国电信集团公司、华为技术有限公司。本标准主要起草人:马亦然、王茜、王欲平、史凡。丫D厅2974-2015基于SDN的智能型通信网络总体技术要求,范围本标准规定了基于SDN的智能型通信网络的总体要求、网络架构模型、功能模块描述和接口描述以及能力要求。SDN的关键技术,例如转发面技术、控制面技术、南向接口和北向接口等不在本标准的范围之内。本标准适用于基于SDN
4、的智能型通信网络。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。YD/T 2636-2013智能型通信网络总体框架和要求3术语、定义和缩略语3.,术语和定义下列术语和定义适用于本文件。基于SDN的智能型通信网络Network Intelligent Capability Enhancement Making Usage ofSoftware Defined Networking Technologies (S-NICE)采用软件定义网络(SDN)技术的智能增强型网络,
5、提供用户高速协同接入、需求感知分析、资源自助指配、质量按需保障、能力开放的差异化服务。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。NICE Network Intelligent Capability Enhancement智能型通信网络SDN Software Defined Networking软件定义网络4基于SDN的智能型通信网络概述软件定义网络(Software Defined Networking, SDN)是一种新型的网络技术,它的理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离,并实现可编程化控制。在基于SDN的网络中,传统网络设备紧祸合的网络架构被分拆成应用、控制、转发三层分离的架构。控
6、制功能被转移到了服务器,上层应用、底层转发设施被抽象成多个逻辑实体。在基于SDN的网络中,网络设备只负责单纯的数据转发,可以采用通用的硬件;而原来负责控制的操作系统将提炼为独立的网络操作系统,由其负责对不同业务特性的适配,而且网络操作系统和业务特性以及硬件设备之间的通信都是可以通过编程实现的。基于SDN的智能型通信网络是智能型通信网络使用SDN技术的一种特殊实现,一些能力和功能模块,例如能力开放、感知分析、策略控制和流量调度均根据SDN技术的特点进行了新的设计和使用。使用SDN技术对于智能型通信网络的好处,是可以使网络控制具备更高的可扩展性和灵活性,以及使网络和业务之间具备可编程和自动的互动能
7、力。YD汀2974-2015在基于SDN的智能型通信网络中,控制层功能集中在SDN控制器中,这样可以对整个网络层有一个全局的掌握。网络层对于业务来讲就是一个抽象的逻辑网络。网络层不再像传统网络那样需要执行处理各种各样的协议标准,而仅仅是接受和执行控制器的指令。基于SDN的智能型通信网络和智能型通信网络一样具有以下5个要求,基于SDN的智能型通信网络所特有的是整体架构和具体的功能模块中使用了SDN相关的架构和技术。a)网络感知要求。网络感知要求是智能型网络的基本要求,也是网络识别用户、业务和应用并进行按需保障的基础。网络感知要求对用户、业务和应用等信息进行感知。b)自助指配要求。自助指配要求是实
8、现按需向用户提供网络资源的关键性步骤,是网络智能化能力的直接反映。自助指配可以实现用户自主、自助选择业务,获得按需的资源分配和服务提供;c)网络协同要求。网络协同要求以有线无线一体化全面覆盖为基础,用户统一账号接入登录不同网络,以及和不同接入网络间的灵活优选切换。d)按需保障要求。按需保障要求提供用户分等级的差异化服务,保障关键应用体验,资源向高价值用户和业务倾斜;缓解P2P等应用带来的网络拥塞问题,提升用户和应用的体验。)能力开放要求。智能型通信网络的能力开放是在运营商现有能力开放的基础上,进一步将策略控制和流量调度能力提供给第三方,并在对开放能力进行管理的基础上,为第三方提供统一业务开发测
9、试环境,以降低开发门槛,最终为用户提供融合类业务。基于SDN的智能型通信网络实现以上能力的具体消息流程可参考附录A。其中A.1为自助支配流程,A.2为网络协同流程,A.3为基于感知的按需保障流程,A.4为基于感知的流量调度流程。5基于SDN的智能型通信网络的架构模型5.1网络架构模型智能型通信网络架构的目标架构分为业务层、控制层和网络层。由于引入了SDN技术,在基于SDN的智能型通信网络的架构中,原先业务层的业务控制功能转换成SDN技术中的业务编排层,用于将网络能力开放给自营应用和第三方应用。智能型通信网络中控制层的功能集中到了SDN控制器,包括感知分析、策略控制和流量调度。智能型通信网络中网
10、络层的功能转换成SDN技术中的基础网络层,支持lP网、传送网和接入网的功能,在支持现有的承载网协议的基础上增加对SDN技术相关协议的支持。基础网络层同时还完成感知信息的采集、策略执行以及流量调度执行的功能。网络控制和数据转发分离己经应用在智能型通信网络中,在基于SDN的智能型通信网络中,控制和转发交互的机理和接口有所不同,应用和业务编排层的接口、SDN控制器和基础网络层的接口以及SDN控制器和业务编排层的接口需引入支持SDN技术的协议。基于SDN的智能型通信网络目标架构如图1所示。丫1厅2974-2015业务是控制层网络层戳i 瓢黝端器黝-一AV * tw 4W-一一吓遍司SDN E4119_
11、一馨lll( “.+lryrwa gr MI n ry;Tl!A TT;irrr7r“rro“m,;rv:FrBye 一itImo“赢纂.H.r:u.5:n4bub篡耀 mau,N,篡 v,- ,基础网络层图,基于SDN的智能型通信网络架构模型5.2功能模块描述5.2.1控制层具备功能a)认证授权功能基于MR的智能型通信网络的认证授权功能与智能型通信网络的认证授权功能保持一致,见YD/T2636-2013智能型通信网络总体框架和要求。b)感知分析功能在智能型通信网络中,感知分析功能是指控制层通过感知信息收集功能收集用户和业务等信息,然后进行分析的能力。感知分析功能应能实现对固定和移动用户/业务
12、等信息的感知能力,并能集合固网和移动网络的感知信息,实现对用户、业务等多维度分析,将信息分析结果输出到策略控制和流量调度功能,实现策略动态调整与制定。在基于SDN的智能型通信网络中,感知分析功能是SDN控制器功能的一部分。SDN控制器应能感知基础网络层的物理或者逻辑的拓扑结构、网络的流量、网络设备状态等信息,也能分析上层应用的流量流向。基于分析的结果,SDN控制器功能可以制定控制的策略,包括如何配置、管理、保护、优化网络资源。分析结果还可以提供给业务编排层功能,以协助应用制定对控制层的调度策略,更好的利用智能型通信网络的能力。c)策略控制功能在智能型通信网络中,策略控制功能可以基于网络对用户/
13、业务/应用/行为等多维度识别分析以及流量优化结果,进行策略控制和应用保障的功能,可以实现固网和移动两个网络协同工作的能力。未来融合的策略控制系统则可以实现固定移动网络的统一策略控制,策略控制更加精细化。在基于SDN的智能型通信网络中,策略控制功能是SDN控制器功能的一部分。策略不但包括智能型通信网络中提到的接入控制、带宽管理和Q0S等级,还包括安全、能耗控制等。策略控制功能还可以支持与业务编排层的开放接口,使应用提供商和用户可以按需调动资源和自助服务。d)流量调度功能在智能型通信网络中,流量调度功能是指对网络的流量流向进行调度,实现对资源状况、网络流量、丫D厅2974-2015业务流向等信息的
14、分析和管理,达到对网络资源高效指配和管理的目的。流量调度功能可以对P2P、视频等大流量应用,占用空口资源等进行有效控制和管理,提升视频等业务使用CDN资源的效率。在基于SDN的智能型通信网络中,流量调度功能是SDN控制器功能的一部分。在智能型通信网络的基础上,基于SDN的流量调度功能还支持流量工程,包括路径优化、处理和存储优化等。流量调度功能还可以支持与业务编排层的开放接口,使应用提供商和用户可以按需调动资源和自助服务。e)自助服务功能基于SDN的智能型通信网络的自助服务功能与智能型通信网络的自助服务功能保持一致,见YD/T2636-2013智能型通信网络总体框架和要求。5.2.2网络层具备功
15、能a)感知信息采集功能在智能型通信网络中,承载网络包括固定和移动网络都应该具有对用户、业务、流量、相关信息的采集功能,并向感知分析功能输出的能力。目前网络具备了一定水平的网络感知能力,包括基于VLAN.DHCP option. VPN等技术的用户识别和业务区分能力,以及部分网元采用的深度监测技术(DPI )。感知分析功能和感知信息采集功能之间通过网络管理配置来进行互动。在基于SDN的智能型通信网络中,感知信息采集功能支持网络拓扑信息、网络流量信息、业务路径的信息采集,并可通过动态的或者静态的协议与SDN控制器交互。b)流量调度执行功能在智能型通信网络中,流量调度执行功能是指网络应能根据控制层流
16、量调度功能下发的策略进行流量流向的限制和疏导。流量调度执行功能使用预先定义的规则和模板,以及使用现有网络的各种协议。在基于SDN的智能型通信网络中,流量调度的需求通过SDN控制协议传送到流量调度执行功能。基于SDN的智能型通信网络使用SDN控制协议来进行流量调度策略的下发,由基础网络层进行流量调度策略的执行,流量调度可以采用预先定义的规则,也可以根据SDN控制器对应用的识别进行完全动态的调度。SDN技术对网络的控制策略支持基于流可编程调度,因此基于SDN的智能型通信网络可以针对应用和用户实时的变化来进行精确的控制。c)策略执行功能在智能型通信网络中,策略执行功能主要是指网络的差异化保障能力。固
17、定网络应该实现基于区分服务的QOS机制,与城域网和接入网配置实现端到端基于用户和业务的差异化运营能力.移动网络的无线侧和分组域应支持用户分等级的QoS机制,按需保障高价值用户或业务的质量。策略执行功能可以采用预先定义的规则和模板,也可以根据SDN控制器对应用的识别进行完全动态的策略下发。在基于SDN的智能型通信网络中,策略执行功能通过SDN控制器与网络转发设备之间的控制协议接收策略控制功能的策略结果,执行基于流的策略转发和处理。d)网络承载功能在智能型通信网络中,网络承载功能由现有的网络设备或者新型的简单转发设备提供,主要支持按照流量调度、策略执行等功能指导下的内容的传送,包括接入网、IP网络
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