多层SDN实现拥塞管理和网络优化

在现在这个高度连接的世界中，用户对带宽的需求越来越大，同时期望价格越来越低，多层SDN(特别是在WAN中)是少数能够帮助服务供应商和企业控制其设 备和运营预算的技术之一。在竞争激烈的市场，WAN中的多层SAN将帮助网络供应商和大型企业以最高的效率动态地交付服务。在过去的几年里，对SDN的讨论主要围绕在分组层以及数据中心用例，但现在SDN的应用范围正在扩大。就在今年4月，开放网络基金会(ONF)设立了光传输工作组(Optical Transport Working Group)，该组将围绕光学技术开发SDN战略，这些光学技术包括光传输网络(OTN)和光子，以及分组-光集成。控制器中的分组-光集成能够实现一种新的高级功能，被称为多层SDN。

为什么需要多层SDN?

此前，网络行业已经尝试过将多层概念引入到一致的范式，但基本上没有实现多层整合的优势。而SDN能够提供逻辑集中式网络智能，再加上利用云计算提供无线 计算能力，这使其能够同时评估所有网络层来确定发送流量的最佳途径。现在，我们通常在单一层传输服务。通过多层SDN，网络可以通过最有效的技术来传输服 务，而不仅仅是预定义的传输技术。例如，交换式以太网服务在穿过网络时，可以部分通过OTN，然后通过多协议标签交换(MPLS)，再切换到以太网，如果 这是最有效的方式。

此外，如果特定层的带宽在网络的某些部分被耗尽时，多层SDN可以帮助协调带宽，从底层动态地增加带宽，或者在拥塞点从高层重新路由流量。在现在大多数网 络中，从底层获取带宽来缓解拥塞情况通常需要数天、数周或者数月，因为每层的管理员必须通过电子邮件和网络管理系统(NMS)多次协商来执行新的容量请 求。而智能多层SDN可以帮助网络及其运营团队消除这份工作，并在毫秒内作出最佳路径决策、权衡各层利弊。

多层SDN：拥塞管理和网络优化

同时，多层SDN网络还可以消除对抑制计时器的需要。抑制计时器是配置的等待期，在此期间，高层可以确保底层在高层之前对故障作出反应。此外，SDN控制器可以在最合适的层简单地解决问题，而且这只需要很短的停机时间。

另外，企业可以编写应用来提供自动化拥塞管理、动态定价以及网络优化。

自动化拥塞管理能够发现网络中长时间的拥塞，并与控制器合作来在底层增加带宽，以缓解拥塞情况，或者请求高层围绕拥塞重新路由流量。

面对当前和预期的服务需求，动态定价可以在多个网络层分析服务请求以及网络资源供应情况，并以不同定价提供不同服务。这有助于最大限度地提高每个连接的收入，并通过激励客户选择非高峰期，来减少资源消耗。

网络优化能够评估所有层的网络资源使用情况，并建议或执行服务路径更改，同时确保SLA合规性。因此，它可以确保更有效地使用网络，以及缓解当前或者潜在的拥塞。

什么能让多层SDN成为现实？

在使用这些应用之前，网络需要三个新的功能来实现基本的多层网络：多层拓扑;多层成本范式;以及多层路径计算。首先，控制器必须能够整合多层的拓扑结构， 并了解它们在整个网络中如何互通。控制器还必须建立和理解在网络层内以及网络层之间利用资源的“成本”，以评估跨网络的不同路径的利弊。管理成本、 CAPEX成本、运营成本和其他因素可以用来计算这种“成本”。最后，控制器必须能够映射这些资源成本到多层拓扑结构中，在网络中确定可行的路径，以及符 合服务SLA的网络设备，并为该服务确定最佳路径。

通过云计算无限的处理能力，在SDN支持的广域网(WAN)中执行这些功能是可以实现的，即使需要每秒进行数千次路径计算。服务供应商和企业能够获得的回 报是：网络将使用更少的带宽(减少15%到60%)，更自动化地减少运营开支，更加灵活，以及允许新的动态服务。多层SDN还可以让网络更加有利可图，因 为供应商和企业可以为动态新服务进行更动态的定价。

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