刘蓓蕾1，尹辉2，武斌2，姜斌2
(1 中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司，济南 250100；2 中国移动通信集团山东有限公司，济南 250100)
摘 要 云业务是运营商实现政企业务突破的关键入口，大力发展云业务驱使运营商快速提升云网一体化服务能力， 提供高品质云专线。本文提出面向云网融合的传输OTN、SPN接入方案及传输网络SDN部署策略，为现阶段基于传送网的云网融合部署提供参考借鉴。 关键词 云网融合；OTN；SPN；SDN
中图分类号 TN918 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2021）06-0038-06
收稿日期：2020-10-13
随着云计算的快速发展，云服务市场蓬勃发展，规模逐年增加，越来越多的企业将应用部署在云端，企
配送区域业上云能够有效的提高资源配置效率，降低信息化建设成本。众多云商和IT 企业已经推出了较为成熟的云产品，抢占了互联网企业及中小企业，但是政府、制造业、医疗和金融这些传统企业的市场还有较大的拓展空间，是未来云服务市场的主攻方向。这些政企入云有别于中小企业，他们一方面对入云通道的品质要求非常高；另一方面对入云通道的售价相对不敏感。面对这片“蓝海”，运营商完全可以发挥自身网络的优势，依靠“云网融合”打造差异化优势，盘活存量政企等专线用户，转化为云服务用户，抢夺与互联网巨头比肩的市场份额。
目前，运营商传统的云专线开通需跨多个层级网络和厂家设备，经历各类工单完成电路调度，协调不同网管人员进行手动数据配置和系统联调。不同的系统对接还需要现场跳接尾纤，缺少自动化流程，开通周期 长。专线业务有调整时，需分段对各层次网络进行调整，实施难度大，周期长，较难满足客户弹性带宽的需求。云网融合建设将云和网统一管理，提前部署好基础资源，引入SDN 新技术实现业务跨域跨厂家的端到端自动配置和调整，满足客户快速开通、智能、灵活和可靠的要求。
1 云网融合基本概念
准入控制系统云计算是一种分布式计算，用户可通过网络对云资源池进行访问，共享包括服务器、存储和应用软件等资源，这些资源可根据用户需求快速、按需提供。云计算业务可以提供IaaS、SaaS、PaaS 层的云
计算产品。网是指底层的传输及承载网络，通过网可搭建端到端的管道传送信息。网有覆盖范围广、大带宽和高质量的特点。
云网融合是业务需求及技术创新驱动产生的一种新型网络结构，即将云产品和云专线进行一体化融合，承载网络可根据各类云服务需求按需开放网络能力，实现网络与云的敏捷打通和按需互联，并体现出智能化、自服务、高速和灵活等特性。云网融合最终目标即实现云专线线上自助订购和线上开通，提升开通效率，同时整合云服务产品，形成一站式服务能力。1.1 系统架构
云网融合按照功能实现，自下而上需要分别完成4个层面的建设，分别是界面层、
协同层、控制层和网络层，如图1所示。4层架构搭建完成后，能实现云网业务从受理、资源预占、施工派单、数据配置到激活开通全流程自动化。
界面层即产品销售门户，通过网页或APP 向客户经理和用户提供操作界面，实现云网销售产品展示和订购。
协同层可以实现资源协同分配、云网业务模型编排和云网开通单分发。用户订购业务后，协同层根据业务需求分析出用户至云的业务路径和开通方式等，南向对接管控层，将信息传递给管控层。
管控层实现网络层传输网络、云专网、云资源池管理域内的网元统一管理、业务配置自动下发、资源可视化呈现。北向对接协同层，根据其计算的路径对网元进行业务配置，可以实现跨域跨厂家的专线端到端自
动配置。
网络层实现业务的接入、汇聚、转发以及用户需求的具体实现，分为云、云专网和网3个部分。（1） 云：云资源池为用户提供硬件和软件服务。（2） 云专网：连接网和云，包括网络侧边缘路由器和云侧边缘路由器。网络侧边缘路由器对接传输网络，用于汇聚采用传输专线方式实现企业上云的用户接入流量；云侧边缘路由器对接移动云资源池，用于实现资源池接入云专网及云间互联。
（3） 网：基础传输和承载网络实现用户至云专网的业务接入，有OTN、SPN 和PTN 等多种承载方式。1.2 接入模式
云网融合可分为固云融合和移云融合两种模式，如图2
所示。
图1 云网融合系统架构
固云融合是指通过OTN、PTN、SPN等传输专线接入云。传输网络有覆盖范围广、大带宽、刚性管道的特性，可以提供高质量的入云专线。OTN入云专线主要面向党政军和金融等高性能、高品质的行业用户，这些客户体对安全性和可靠性以及服务要求高，但对价格不敏感；PTN、SPN入云专线主要面对大中型企业等客户体，性价比高于OTN专线。固云融合受限于末端接入资源，企业只能从固定位置接入，灵活性较差。
移云融合是指通过5G网络接入云网。5G网络能满足客户随时随地接入云的需求，具有大带宽、低时延、可移动的特性，可有效弥补传统专线在移动性和灵活性方面的不足。
根据技术成熟程度，目前主要采用固云融合的接入模式，移云融合是未来发展方向。固云融合模式中涉及到数据网专业，因此本文主要讨论OTN、SPN接入策略及传输网络SDN控制器的部署策略。
2 传输接入策略分析
为用户提供高质量的云服务要求传送网可提供安全、灵活和高效的入云专线，即具备快速提供客户至云资源池的多种保护方式的网络通道能力。基于传送网的云接入方式主要有OTN、SPN和PTN等，本文主要讨论OTN和SPN入云策略。
2.1 OTN接入策略
传统OTN系统主要存在以下几个问题：一是基于ODUk的电路承载，不支持GE以下小颗粒业务的交叉调度；二是OTN系统分为多个网络层级，各层级独立组网，开通跨层业务时，需对各个网络进行波道扩容，人工跳纤完成各系统对接，操作难度大，周期长；三是传统OTN支路端口不支持多业务聚合，无法实现单端口传送多条业务，开通小颗粒业务时，造成端口浪费，对云侧对接端口消耗也较大。
针对上述问题，分别从OTN组网架构和与云专网对接方案两个方面讨论OTN入云业务承载策略。2.1.1 OTN组网策略
为满足小颗粒业务承载需求，可在OTN基础上通过部署VC OTN设备将VC业务映射到ODUk颗粒中传送，实现2 Mbit/s～100 Gbit/s OTN专线入云。
在各层级网络交叉节点部署支持VC交叉功能的对接设备，将各层网络连通，对接节点也可实现小颗粒业务汇聚及交叉调度，在客户侧部署支持VC功能的OTN CPE设备，实现小颗粒业务接入。VC OTN 设备的部署既能解决OTN小颗粒承载能力不足问题，也可以在开通业务时减少人工跳纤，提升业务开通效率。
pigi2.1.2 OTN对接策略
业务承载方式：OTN系统可采用具备分组能力的板卡实现业务接入和与云专网对接，满足分组业务在
OTN上传输需求。OTN CPE将以太网业务映射到ODU/VC管道中，增加VLAN标识不同租户，每租户绑定一个VLAN，OTN对接设备通过具备分组功能板卡可将多条业务汇聚至单端口接入云专网。
保护方式：CPE至对接设备可配置基于ODUk/ VC的分段SNCP保护，可抗多次断纤。不建议配置端到端的SNCP保护，末端光缆故障率相对较高，应避免为此引起整个段落的倒换。与网络侧边缘路由器对接可配置LAG保护，采用非负载分担模式，主用端口故障，流量自动切换到备用端口。
OTN承载入云业务示意如图3所示。
2.2 SPN接入策略
SPN具备网络切片能力，能够在一张物理网络进行资源切片形成多个虚拟网络，为多种业务提供带宽、时延和抖动等差异化的承载要求，可为用户提供高质量和较高性价比的入云专线。
SPN承载入云专线可采用MPLS-TP和SR-TP两种方案。MPLS-TP方式入云维护相对简单，转发时延低，但不支持承载一个客户多点入云的业务；SR-TP 方式入云支持企业多点入云，维护相对复杂，转发时延大，可根据业务需求选择不同承载方式。
2.2.1 MPLS-TP 方式承载
业务承载：2层VPN 业务宜采用静态MPLS-TP 隧道承载， SPN 接入设备将用户侧以太网业务映射到伪线，用VLAN 标示不同用户，每条业务绑定一个VLAN ；SPN 核心设备终结PW 用ETH UNI 接口与云专网对接，网络侧边缘路由器终结VLAN ；云专网网络侧边缘路由器为接入网关，配置到下一跳网关的静态路由。
城市规划模型保护方式：SPN 网络MPLS-TP 隧道可部署MPLS-TP APS 1:1保护，用于保护隧道中间链路和中间节点故障，可提供50 ms 保护倒换能力；在与云专网对接时， 可配置MC-LAG 保护，网络侧边缘路由器侧配置E-trunk 双机热备实现负载分担，SPN 核心落
地主、备设备间配置ICB 心跳，主用节点故障，流量可通过备用节点转发。
SPN 采用MPLS-TP 方式承载入云业务示意如图4所示。
2.2.2 SR-TP 方式承载
业务承载：SPN 接入设备为接入网关，配置到下一跳网关的静态路由；用户接入SPN 建立独立VPN，通过VPN 隔离不同的用户业务，同一企业不同分支采用相同VPN。
保护方式：SPN 网络SR-TP 隧道部署SR-TP APS 1:1保护，用于保护隧道中间链路和中间节点故障，可提供50 ms 保护倒换能力；节点保
护VPN FRR
由设备自动生成，提供业务分层点和核心侧业务
图3 OTN入云业务承载示意
落地点的节点保护；SPN核心落地设备与网络侧边缘路由器对接采用混合FRR+LAG保护，对与网络侧边缘路由器对接的链路进行保护。
汽车尾气抽排系统SPN采用SR-TP方式承载入云业务示意如图5所示。
3 传输SDN控制器部署策略分析
为了更好的适应云网业务发展，传输网络单纯的“大带宽、低时延”的特性已经不能满足企业“多系统、多场景、多业务”的上云需求，网络需要向灵活、智能和易运维发展。SDN作为一种网络架构，逐渐在传统运营商的网络上得到应用和部署，其可实现转发与控制分离，利用集中化的控制面实现全局视角的业务调度和多厂家互通，与网络编排器对接实现自动业务发放及运维，大幅减少业务配置工作量，省时省力，使网络变得更加智能、开放、敏捷、高效。
传输SDN控制器可分为超级控制器（SC）和域控制器（DC）两层架构，SC实现对跨域跨厂家DC的协同控制，完成跨域跨厂家业务的配置下发；DC实现域内业务自动配置，通常根据不同厂家和不同设备类型划分域。
3.1 超级控制器（SC）
SC实现对跨域跨厂家DC的协同控制，包括域间链路协同、域内路由约束策略和路径选择策略等能力，北向对接编排器，南向对接DC。SC功能架构包含以下几部分。
（1） PORTAL：提供传输SC页面应用能力。
（2） 北向接口适配层：对接上层业务编排器，业务编排器通过SC的北向接口实现对业务的自动化配置。
（3） 业务管理：实现对专线业务管理，包括业务创建、修改、删除和查询功能。
（4） 拓扑管理：拓扑图方式显示被管网元及其之间连接的状态。
（5） 资源管理：实现对开通所需资源的管理，包含网络节点、网络拓扑和链路等信息。
（6） 南向接口适配层：与DC进行信息交互，实现对网络资源的统一调度，对端到端业务的统一管控。
（7） 系统管理：对系统内部自监控。
3.2 域控制器（DC）
DC可分为厂家DC和小型化接入设备的通用DC。一般主流设备厂家可提供DC，支持对本厂家设备的配置下发操作，且有标准北向接口与SC对接。传输的小型接入设备有多个厂家，网管分散，且网管没有标准的北向接口可以和SC对接，需建设通用DC，通过定制化的标准接口实现对不同芯片平台的多厂家小型化设备的统一管控，通过开放的北向接口对接SC，完成业务自动编排和配置下发。通用DC功能架构包含以下几部分。
稻壳发电
（1） PORTAL：提供传输通用DC页面应用能力。
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