目前，軟件定義光網(wǎng)絡(luò)SDON的架構(gòu)實現(xiàn)了由控制功能與傳送功能的緊耦合到控制功能與運營功能的緊耦合、由以連接過程為核心的閉合控制到以組網(wǎng)過程為核心的開放控制的模式轉(zhuǎn)變，代表了光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用有了新的發(fā)展方向。

近年來，軟件定義光網(wǎng)絡(luò)SDON技術(shù)成為SDN與光網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的熱門技術(shù)。2014年，光互聯(lián)論壇(OIF)與開放網(wǎng)絡(luò)基金(ONF)聯(lián)合組織開展了基于SDN的光傳送網(wǎng)OTN原型和互操作性測試與演示。在此次演示，由中國電信主導聯(lián)合中興、華為、烽火完成了中國首次SDON跨廠商、多域組網(wǎng)測試,驗證了基于層次化控制器架構(gòu)的多域SDON技術(shù)方案的可行性，SDON商用化進程取得了突破性進展。

SDON技術(shù)的優(yōu)勢和特點

SDON技術(shù)有三大優(yōu)勢。其一，能夠有效地解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通。通過對OpenFlow等相關(guān)協(xié)議進行擴展，開發(fā)面向?qū)ο蟮慕换タ刂平涌?，可以實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息抽象化和跨層網(wǎng)絡(luò)控制集成化，從而在接入網(wǎng)與核心網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)與光網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)和無線網(wǎng)之間建立起具備統(tǒng)一控制能力的新型異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系。其二，其可以滿足用戶對光網(wǎng)絡(luò)編排的需求。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用、操作和銷售方式上實現(xiàn)靈活性，并能夠使用戶以更快的速度獲得想要的服務(wù)功能。其三，SDON能夠帶來對光網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化管理。其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備范圍可覆蓋全部OTN產(chǎn)品，更好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施資源的優(yōu)勢，通過開放的統(tǒng)一資源管理平臺，使網(wǎng)絡(luò)資源的利用達到最優(yōu)化。層次化控制器架構(gòu)的多域SDON技術(shù)方案的特點主要表現(xiàn)為：

整個架構(gòu)分為四個層面：APP應(yīng)用層、Orchestrator總控制器層、單域控制器層和Optical Network設(shè)備層。

APP應(yīng)用層與Orchestrator總控制器之間的NBI接口重點采用Restful接口機制。Restful機制借鑒了WEB服務(wù)的架構(gòu)風格，具備無狀態(tài)、實現(xiàn)簡單高效、松耦合、可伸縮等技術(shù)優(yōu)勢，從而為北向接口NBI實現(xiàn)SDON的開放控制、可編程、可定義等技術(shù)特點，提供了天然的技術(shù)支撐。

單域控制器層與OpticalNetwork設(shè)備層之間的SBI接口盡量兼容WASON及較早部署的OTN網(wǎng)絡(luò)，確保SDON網(wǎng)絡(luò)與這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)互通，更好地滿足運營商對業(yè)務(wù)部署的平滑升級、漸進式演進思路。

光網(wǎng)絡(luò)的虛擬化

隨著SDON技術(shù)研究的不斷深入，業(yè)界逐步發(fā)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的虛擬化是實現(xiàn)基于SDON開放控制的基礎(chǔ)和前提，也是SDON控制器內(nèi)部不可缺失的主要部分。對于SDON技術(shù)而言，網(wǎng)絡(luò)虛擬化是支持網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多樣化的重要部分，是支持多運營商同時存在的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。它支持使用一系列的開放可編程的網(wǎng)絡(luò)接口，并針對物理層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備創(chuàng)建一個虛擬的抽象層。允許用戶對抽象層進行控制、改變相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并對用戶屏蔽物理層網(wǎng)絡(luò)的操作和使用復雜性，使用戶在抽象層上部署新的應(yīng)用更加容易，從而提高應(yīng)用的靈活性。

SDON中的網(wǎng)絡(luò)虛擬化與廣義網(wǎng)絡(luò)虛擬化的主要區(qū)別在于能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化的主體。通常，人們認為SDN將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能從單機、分散的硬件平臺分離出來，并以虛擬機的形式管理這些部件。而SDON中的網(wǎng)絡(luò)虛擬化將會使這些簡化、通用化。例如：屏蔽物理平面細節(jié)及實現(xiàn)自動化規(guī)劃、配置、管理、優(yōu)化以及保護恢復。人工操作和規(guī)劃過程也在向虛擬化演變，自動化程度與靈活性的提高使運營商降低高層級工作負載，將其置于較低層級，包括光電子層面。

在SDON架構(gòu)體系中，對光網(wǎng)絡(luò)進行虛擬化的主要目的在于：將光網(wǎng)絡(luò)的物理層基礎(chǔ)設(shè)施進行虛擬化，進而完成對光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的抽象和封裝，將提供的服務(wù)與物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)施分離，為上層用戶提供可編程、可定義的光網(wǎng)絡(luò)虛擬層?？蓪ξ磥砉饩W(wǎng)絡(luò)發(fā)展產(chǎn)生深刻的影響，運營商能夠通過向應(yīng)用層用戶開放的接口等，把對光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的控制權(quán)交給應(yīng)用層用戶。根據(jù)用戶的等級權(quán)限，開放部分或全部光網(wǎng)絡(luò)虛擬層的網(wǎng)絡(luò)資源，允許用戶在可獲得的虛擬光網(wǎng)絡(luò)資源基礎(chǔ)上，根據(jù)自身需要進行訪問和控制—讓用戶自己整合、定義網(wǎng)絡(luò)資源，從而實現(xiàn) “將光網(wǎng)絡(luò)資源作為一種服務(wù)” OAAS的技術(shù)理念。

SDON面臨的技術(shù)難點

2014年以來，光網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)及應(yīng)用的研究得到了業(yè)界普遍重視，包括中興、ADVA、華為等廠商都將下一代光網(wǎng)絡(luò)中部署“支持光網(wǎng)絡(luò)虛擬化的SDON系統(tǒng)”作為光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)發(fā)展的重點。光網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的基礎(chǔ)資源，其虛擬化后的應(yīng)用場景被普遍認為將大大簡化網(wǎng)絡(luò)運營商們的工作。

各數(shù)據(jù)中心有各自特定的QoS和SLA需求，因此網(wǎng)絡(luò)運營商需要專用的OTN網(wǎng)絡(luò)，通過虛擬光網(wǎng)絡(luò)在共享統(tǒng)一物理OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基礎(chǔ)上，滿足不同的業(yè)務(wù)需求。目前，光網(wǎng)絡(luò)虛擬化面臨著諸多技術(shù)難點。主要包括：

如何提供可擴展的、靈活的、可配置的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，包括：跨多個管理域?qū)崿F(xiàn)對端到端業(yè)務(wù)連接及OVPN的控制;如何根據(jù)用戶請求提供動態(tài)連接服務(wù)，即BoD業(yè)務(wù);如何提供端到端的連接以保證低抖動、低延遲等QoS;如何在網(wǎng)絡(luò)資源之間進行協(xié)調(diào)，如CPU、存儲和可視化的顯示設(shè)備等。

對光網(wǎng)絡(luò)資源實現(xiàn)抽象封裝，即如何將光網(wǎng)絡(luò)物理層資源模型進行數(shù)學模型抽象化的提取，特別需要考慮光網(wǎng)絡(luò)資源與傳輸模式有自身的物理特性限制，比如區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)的物理層損耗：由于光信號傳輸本身的特性，色散以及增益抖動等各種物理層光信道損傷的累積等，如何將這些光網(wǎng)絡(luò)物理層損耗抽象提取到光網(wǎng)絡(luò)虛擬層中。

虛擬化的光網(wǎng)絡(luò)資源映射問題為虛擬光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)VONS中的虛擬節(jié)點和虛擬鏈路分配運行時所需的物理資源，設(shè)計出針對不同映射分配策略的優(yōu)化求解目標函數(shù)(如基礎(chǔ)設(shè)施資源負載均衡、網(wǎng)絡(luò)貨幣收益最大化、可服務(wù)質(zhì)量最優(yōu)化、終端用戶量最大化等)、優(yōu)化數(shù)學模型及優(yōu)化算法等，滿足用戶對光網(wǎng)絡(luò)使用的個性化、性能、效益等需求。光網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)研究任重道遠，但它所能帶來的價值是不可估量的，代表了SDON技術(shù)發(fā)展的前進方向，隨著中興通訊對其關(guān)注程度和研究深度的不斷提高，相信在不久的將來必將實現(xiàn)飛躍性的進展。