ONAP — CCVPN 跨域 SDN 协同编排

Posted 2021-10-10 范桂飓

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• 背景
• 利用 SDN 技术体系可以帮助运营商实现网络的转型升级
• 为推动网络转型，中国移动与产业共同成立 ONAP 开源社区
• 在 ONAP 开源社区，中国移动和业界已形成 SDN 技术实现
• ONAP 的 CCVPN SDN 案例
• 中国移动与产业共同探索跨域 SDN 协同智能编排
• 跨域 SDN 协议智能编排主要研究内容
• 跨域业务和资源模型设计
• 跨域编排平面的功能设计
• 跨域编排平面架构设计
• 跨域编排平面业务处理流程
• 在 SDN 编排器中引入人工智能技术

背景

Internet 的发展早已经走到了十条路口，未来网络（Future Internet）的演进将成为了业界关注焦点。

1. 第一代科研型互联网：军事与科研网。
2. 第二代消费型互联网：突发性，尽力而为、不强调 QoS。例如：万维网、电子商务等。
3. 第三代生产型互联网：确定性、差异性、强调 QoS，与实体经济深度融合。

利用 SDN 技术体系可以帮助运营商实现网络的转型升级

那么，如何实现网络的技术转型呢？目前看 SDN 技术一定是方案之一，通过编排、控制、转发三个层次的技术体系架构和工作机制，SDN 可以帮助运营商实现高效的网络配置管理、端到端的流量调度、按需和灵活的 SLA 管理。

为推动网络转型，中国移动与产业共同成立 ONAP 开源社区

基于 ONAP 方案，中国移动联合沃达丰、华为基于 ONAP 社区版本实现了一个很好的 SDN 编排管理案例，叫做 CCVPN（跨运营商跨域跨层 VPN）。该场景结合了 SOTN 和 SD-WAN 的功能，利用 ONAP 实现了跨运营商的跨国 VPN 网络资源和业务的统一管理和调度。

在 ONAP 开源社区，中国移动和业界已形成 SDN 技术实现

ONAP 的 CCVPN 案例得到了业界的广泛支持。截至到社区的 F 版本，CCVPN 已吸引了中国移动、沃达丰、法电、华为、富士通、风河等十多家运营商和厂家的参与和贡献。

ONAP 的 CCVPN SDN 案例

实现的功能也从最初的 L2 和 L3 的基础VPN，扩展到了现在 F 版本的 L2 E-LAN 和 L1 VPN。实现的功能包括跨 Underlay 和 Overlay 的跨层 VPN 和业务自动编排，跨运营商数据平面和编排平面的互通，还有与多厂家 OTN 控制器的集成。

中国移动与产业共同探索跨域 SDN 协同智能编排

除了 CCVPN案 例，中国移动也在积极跟踪 SDN 新技术的发展。例如：现在广为流行的 SD-WAN 技术，正在发展中的白盒数据平面技术、光和IP协同网络平面技术等。为了使这些新技术能有机会应用到运营商级大规模网络场景下，中国移动联合未来网络、烽火、中兴、北邮等产业伙伴依托科技部的国家重点研发计划项目积极开展这方面的技术探索与攻关，目前也是由中国移动牵头正在一起开展跨域 SDN 协同智能编排方面的研究与研发。

目前初步构建了如下技术验证场景，首先是三个网络平面：

1. 一个是白盒数据交换机构成的数据平面。
2. 一个是光和 IP 协同设备构成的数据平面。
3. 还有一个就是 Internet 网络平面。

利用用户侧的 CPE 设备和云端的 vCPE 设备与这三个平面连接。通过 CPE 控制器、白盒平面控制器、光和 IP 协同平面控制器分别控制这些 SDN 设备。再上层，用统一的编排平面，来实现跨域的协同编排。通过在这样的网络架构上模拟企业上云和承载超高清视频的业务场景，验证整套技术方案的可行性。

跨域 SDN 协议智能编排主要研究内容

在跨域 SDN 协同智能编排课题中，中国移动希望能够面向 SDN 编排技术的发展趋势，重点实现模型驱动、可视化编排、NFV 和 SDN 协同编排、闭环自动化和智能化的核心技术，实现云网融合编排、SD-WAN 编排、光+IP 编排、基于 AI 的编排、跨域编排这些典型功能。

跨域业务和资源模型设计

模型驱动是编排平面的核心能力。要实现这个能力，首要的就是实现一套跨域SDN网络的业务模型。目前我们初步实现了包括 CPE 控制器、光和 IP 控制器、白盒设备控制器的北向能力和接口的信息模型的抽象，为实现跨域编排打下了较好的基础。

跨域编排平面的功能设计

在跨域编排平面的功能设计上，编排功能主要可以分为两个层次：

1. 一个是面向单域的专业域编排，主要实现各域的业务开通和网络管理；
2. 另一个是上层的跨域编排，用来拉通各域，实现协同编排。

整个编排平面将具备业务设计、业务部署、配置上线、闭环控制等特性，能够实现网络端到端编排和全生命周期管理。

跨域编排平面架构设计

在架构设计上，编排平面充分采用了 ONAP 的成果，分为设计态和运行态两部分。

1. 设计态完成网络服务模型、业务流程模型的离线设计，并将模型分发到运行态；
2. 运行态完成各业务域资源调度，业务流程的执行，完成与控制器交互，实现业务的自动化开通部署；
3. 实时更新资产变化到资产实例库；
4. 实时采集网络服务运行的资源、性能、故障数据，匹配运维策略，进而实现自动化、智能化的网络运维调整。

跨域编排平面业务处理流程

下图展现了编排平面的业务处理流程，可以看到，在设计态可以设计出网络的拓扑模型，和工作流模型，运行态将解析这些模型，并将其转化为对 NFV 控制器和 SDN 网络控制器的调用，进而实现对网络资源的管理。

在 SDN 编排器中引入人工智能技术

中国移动还在积极探索如何将人工智能技术引入到 SDN 网络的编排管理中。通过人工智能平台，将多种网络智能化算法转化成 AI 模型。在编排平面中，会增加一个智能化引擎，智能化引擎在从网络中获取和处理资源、性能、故障等各类数据后，根据 AI 模型进行推理计算，并生成策略和闭环自动化模型。策略和闭环自动化模型将提供给编排引擎转化成对网络的新的编排管理需求，进而实现一整套的闭环式的自动化和智能化管理。