YD_T 3966-2021 软件定义光传送网(SDOTN)总体技术要求.pdf
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1、 ICS 33.040.20 M 33 中 华 人 民 共 和 国 通 信 行 业 标 准 YD YD/T 软件定义光传送网(SDOTN)总体技术要求 General technical requirements for Software Defined Optical Transport Network(SDOTN)(报批稿)20-发布 20-实施 中华人民共和国工业和信息化部中华人民共和国工业和信息化部 发布发布 YD/T I 目 次 前前 言言.III 1 范围范围.1 2 规范性引用文件规范性引用文件.1 3 缩略语缩略语.1 4 软件定义光传送网(软件定义光传送网(SDOTN)网络架
2、构网络架构.2 4.1 总体架构.2 4.2 应用层.3 4.3 管控层.3 4.4 传送层.4 5 SDOTN 管控系统功能要求管控系统功能要求.4 5.1 管控系统通用功能要求.4 5.2 单域管控系统功能.5 5.2.1 管控系统功能架构.5 5.2.2 单域管控系统功能要求.5 5.3 多域管控系统功能.8 5.3.1 多域管控系统功能架构.8 5.3.2 多域管控系统功能要求.9 5.4 管控系统可靠性要求.11 5.5 管控系统安全性要求.11 5.6 管控系统自管理要求.12 5.6.1 系统自配置.12 5.6.2 系统监控.13 5.6.3 系统告警.13 5.7 可扩展和升
3、级能力.13 5.7.1 管理能力提升.13 5.7.2 软件兼容性.13 5.7.3 第三方组件支持(可选).13 6 管控系统接口技术要求管控系统接口技术要求.13 6.1 D-MCI 接口要求.13 6.1.1 D-MCI接口功能要求.13 6.1.2 D-MCI接口协议要求.14 6.2 管控系统层间接口(I-MCI)要求.14 6.2.1 管控系统层间接口功能要求.14 6.2.2 层间接口信息模型要求.15 6.2.3 层间接口协议要求.15 6.3 A-MCI 接口.16 YD/T II 7 DCN 要求要求 21.16 8 传送设备功能要求传送设备功能要求.16 9 保护恢复技
4、术要求保护恢复技术要求.16 9.1 基于 OTN 传送平面的保护概述.16 9.2 基于管控系统的多域分段网络恢复机制.16 9.3 基于管控系统的多层网络恢复机制.16 9.4 保护恢复结合机制.17 附附 录录 A(资料性附录)(资料性附录)SDOTN 与与 ACTN 接口对应关系接口对应关系.18 附附 录录 B(资料性附录)(资料性附录)SDOTN 管控层与管控层与 ASON 分布式控制平面协同工作方式分布式控制平面协同工作方式.19 B.1 概述.19 B.2 拓扑收集.19 B.3 业务发放.19 B.4 协同恢复.19 参考文献参考文献21 YD/T III 前 言 本标准按照
5、GB/T 1.1-2009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:中国电信集团有限公司、中国信息通信研究院、中兴通讯股份有限公司、中国移动通信集团有限公司、华为技术有限公司、中国信息通信科技集团有限公司、上海诺基亚贝尔股份有限公司。本标准主要起草人:荆瑞泉、徐云斌、王其磊、赵星、易晶晶、郑好棉、易小波、赵阳。YD/T 1 软件定义光传送网(SDOTN)总体技术要求 1 范围 本标准规定了软件定义光传送网(SDOTN)的总体技术要求,包括网络架构、管控功能、管控系统接口、数据通信网、传送设
6、备功能、保护恢复等方面的技术要求。本标准适用于软件定义光传送网络。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 1990-2019 光传送网(OTN)网络总体技术要求 YD/T 2484-2013 分组增强型光传送网(OTN)设备技术要求 YD/T 2939-2015 分组增强型光传送网网络总体技术要求 YD/T 3401-2018 软件定义光网络(SDON)总体技术要求 YD/T 3417-2018 软件定义光传送网(SDOTN)控制器层间接口技术要求
7、YD/T xxxx-xxxx 接入型光传送网(OTN)设备技术要求 ITU-T X.805 提供端到端通信的系统的安全架(Security architecture for systems providing end-to-end communications)ITU-T G.7044 ODUflex(GFP)的动态调整(Hitless adjustment of ODUflex(GFP))ITU-T G.7701 通用控制方面(Common control aspects)ITU-T G.7711 协议无关的传送资源通用信息模型(Generic protocol-neutral inform
8、ation model for transport resources)IETF RFC 6241 网络配置协议(Network Configuration protocol(NETCONF)IETF RFC 7159 JSON 数据交换格式(The JavaScript Object Notation(JSON)Data interchange format)3 缩略语 下列缩略语适用于本文件。ACTN:基于流量工程网络抽象与控制(Abstraction and Control of TE Networks)A-MCI:应用层与管控系统层间接口(Application-Management
9、and Control system Interface)APP:应用(Application)ASON:自动交换光网络(Automatically Switched Optical Network)DCN:数据通信网(Data Communication Network)DDOS:分布式拒绝服务(Distributed Denial of Service)D-MCI:传送层与管控系统间接口(Data Plane-Management and Control system Interface)ETH:以太网(Ethernet)GNE:网关网元(Gateway Network Element)I
10、ETF:互联网工程工作组(Internet Engineering Task Force)I-MCI:管控系统层间接口(Inter-Management and Control system Interface)IT:信息技术(Information Technology)JSON:一种轻量级的数据交换格式(JavaScript Object Notation)LSP:标签交换路径(Label Switched Path)MCC:管理控制一体化(Management Control Continuum)YD/T 2 MD5:信息摘要(Message Digest 5)MPLS-TP:多协议标签
11、交换-传送应用(Multi-Protocol Label Switching-Transport Profile)OAM:操作管理维护(Operation,Administration,Maintanence)OCh:光通路(Optical Channel)ODU:光通道数据单元(Optical channel Data Unit)ODUflex:灵活速率光通道数据单元(flex Optical channel Data Unit)ODUk:光通道数据单元 k(Optical channel Data Unit-k)OMC:操作维护中心(Operation and Maitenance Cen
12、tor)ONF:开放网络基金会(Open Networking Foundation)OSPF-TE:开放最短路径优先协议-流量工程(Open Shortest Path First Protocol-Traffic Engineering)OTN:光传送网(Optical Transport Network)PCEP:路径计算单元通信协议(Path Computation Element Communication Protocol)QoS:服务质量(Quality of Service)REST:表述性状态转移(Representational State Transfer)RFC:互联网
13、草案(Request For Comments)SDOTN:软件定义光传送网络(Software Defined Optical Transport Network)SRLG:共享风险链路组(Shared Risk Link Group)STM-N:N 阶同步传送模块(Synchronous Transport Module of Level N)TLS:传输层安全协议(Transport Layer Security)UML:通用建模语言(Unified Modeling Language)UNI:用户网络接口(User-Network Interface)URL:统一资源定位符(Unifo
14、rm Resource Locator)VC:虚容器(Virtual Container)VLAN:虚拟局域网(Virtual Local Area Network)VN:虚拟网络(Virtual Network)4 软件定义光传送网(SDOTN)网络架构 4.1 总体架构 软件定义光传送网(SDOTN)架构参考了ITU-T G.7701定义的MCC架构和需求。SDOTN架构包含应用层、管控层和传送层三个部分,如图 1所示。SDOTN架构的三层之间通过开放接口进行交互。SDOTN架构具备高度的开放性、可扩展性和异构性特征。YD/T 3 图 1 软件定义光传送网(SDOTN)架构 SDOTN网络
15、架构中相关的主要接口包括:a)应用层与管控系统层间接口(A-MCI):应用程序和跨专业业务协同编排器通过该接口从管控系统接收服务,对业务和资源进行操作。管控服务的提供者可以是多域管控系统、单域管控系统或其他管控系统,其他管控系统可以是PTN等其他传送网管控系统,也可以是IP网等其他专业网络管控系统。管控层可同时支持多个应用程序调用该接口,为多个业务应用(APP)提供服务,包括运营商APP和用户APP。b)管控系统层间接口(I-MCI):高层管控系统与低层管控系统间的接口(I-MCI接口)。根据SDOTN网络的管控系统分层部署情况,一个低层管控系统可提供多个I-MCI接口,允许同时接受多个高层系
16、统的管控。c)传送层与管控系统层间接口(D-MCI接口):管控系统可以通过该接口管控传送平面的资源。上述接口对应YD/T 3401-2018中的A-CPI、I-CPI、D-CPI。关于多级管控系统架构见YD/T 3401-2018的4.2.3节。上述接口与ACTN的接口对应关系参见附录A。4.2 应用层 应用层通过标准开放的A-MCI接口使用管控系统提供的逻辑网络能力和服务,支持包括运营商、客户等的符合北向交互接口的应用(APP)和业务协同编排器。应用层通过A-MCI接口使用管控系统提供的网络服务。A-MCI接口根据用途和使用对象的不同可分为面向资源的A-MCI接口和面向意图的A-MCI接口。
17、面向资源的A-MCI接口定义与具体技术实现相关的管控接口,向用户提供多维度的抽象以及精细的管控服务,适用于运营商网络内部管控接口。面向意图的A-MCI接口仅表达意图而不关心其意图的实现方式,管控层仅为应用层实例发出的意图服务请求提供用户可用的资源视图,屏蔽具体的技术实现方式。4.3 管控层 SDOTN管控层通过A-MCI接口为用户提供开放和可配置的网络能力;通过D-MCI接口控制传送层的转发行为;在管控层内部配置和处理业务逻辑,管理故障告警、性能和安全等相关的功能。YD/T 4 SDOTN管控层具备管理和控制功能一体化、分级分域能力,支持在多厂商的传送网中实现业务和连接控制功能。SDOTN管控
18、层可以和ASON分布式控制平面协同工作,实现拓扑收集、业务发放和业务恢复等功能。具体协同方式参见附录B。SDOTN管控系统由一系列具有管理和控制功能的服务组件构成。服务组件是管控功能的服务单元,具有高度的可重用和可扩展性。管控系统应支持云化部署。4.4 传送层 传送层在管控层的控制下实现业务的适配、调度、传送、保护、OAM、QoS和同步等功能。传送层由网元组成,通过 D-MCI 接口接受管控层的管控。传送层通过通信信道实现管控消息的传送。网元将传送资源进行抽象,并将资源状态及信息通过协议主动上报给管控层。5 SDOTN 管控系统功能要求 5.1 管控系统通用功能要求 管控系统具备以下通用功能要
19、求:a)管控融合:SDOTN 管控系统应支持管控融合。单域管控系统应支持现有 OTN 网管系统的全部功能与 SDN 控制功能融合。单域管控系统应支持通过层间接口向多域管控系统上报物理网元信息、板卡信息、端口信息、链路信息等网络管理相关信息,同时支持通过 A-MCI 接口与上层管控系统进行交互,实现连接建立、业务开通、路径计算等管控功能。b)组网能力:SDOTN 管控系统应支持多域、跨厂家组网能力,管控系统可分层部署,所控制的 OTN 网络支持灵活扩展。c)拓扑抽象:SDOTN 管控系统可自动发现网络节点设备连接关系,抽象并形成多层网络拓扑(ETH、MPLS-TP、VC、ODU、OCh 等)。在
20、网络设备变化后,应自动感知资源变化并更新拓扑。d)业务配置:SDOTN 管控系统应支持 MPLS-TP、VC、ODU、OCh 通道的开通和资源调度,应支持 ETH、STM-N、OTUk 等类型业务的开通与删除,应支持修改已有连接和业务的属性。SDOTN 管控系统应支持与上层应用联动,根据 IP 网络或其它客户侧网络的业务需求,自动建立 ODU 及 OCh 通道。根据业务策略,SDOTN 管控系统可支持通过实时流量监控实现业务带宽动态调整。e)多层多域路由策略:单域管控系统或多域管控系统应支持多个层次的路由策略,SDOTN 管控系统可支持基于多种路由约束条件和策略的路径计算。单域管控系统和多域管
21、控系统应联合实现多域网络的路径计算。f)虚拟网络管理:SDOTN 管控系统应支持对虚拟网络的管理,包括虚拟网络的创建、修改、查询、监控和删除,以及对虚拟网络与业务流的映射关系的配置。g)告警性能:SDOTN 管控系统应支持设备和业务的告警性能管理。h)网络可靠性:SDOTN 管控系统可以提供 VC、MPLS-TP、OCh、ODU 通道级别的保护和恢复功能。i)网络性能实时监控:SDOTN 管控系统可支持业务状态、时延等指标的实时监控和上报,并且支持以太网业务的丢包、流量等指标的实时监控和上报。j)智能化运维:SDOTN 管控系统可支持网络规划、故障模拟、光纤割接等智能化网络调度和优化功能。k)
22、用户界面:单域管控系统和多域管控系统应具备图形化操作界面。YD/T 5 5.2 单域管控系统功能 5.2.1 管控系统功能架构 单域管控系统通过层间接口提供开放的网络能力,兼具管、控功能为一体,统一对外提供功能服务。单域管控系统的功能架构如图 2 所示。图 2 单域管控系统功能架构 5.2.2 单域管控系统功能要求 5.2.2.1 OTN 网元管控功能 单域管控系统应支持 OTN 网元管理能力,支持网元配置、告警和性能管理。具体见 YD/T 2939-2015 第 12 章。5.2.2.2 拓扑资源管理 拓扑资源管理功能要求如下:a)拓扑自动发现:单域管控系统应能够自动获取域内网络节点信息及其
23、资源状态、节点连接关系、链路资源信息等。节点信息主要包括节点交换能力、节点包含的端口资源信息、运行状态(节点运行正常或异常)等;链路信息包括链路最大带宽、可用带宽(可用波长、时隙数量)、权重、SRLG(共享风险链路组)信息、保护属性(包括无保护、重路由和 1+1 保护等)、时延、链路状态等。b)拓扑呈现:单域管控系统应能够在界面中呈现域内详细拓扑,支持拓扑分层显示并显示层间映射关系,包括 ETH 层、MPLS-TP 层、VC 层、ODU 层和 OCh 层。c)资源利用率统计:单域管控系统应能够实时显示网络资源的使用情况。其中,节点信息包括交叉容量和客户侧、线路侧端口使用情况;链路信息包括链路最
24、大带宽(时隙、波长/频谱)、已用带宽(时隙、波长/频谱)及带宽(时隙、波长/频谱)利用率等。d)拓扑资源实时更新:当网络资源状态发生变化,单域管控系统应能够实时感知资源变动,并在界面上更新拓扑、网络资源和网络资源利用率等信息。5.2.2.3 虚拟网络(VN)管理(可选)5.2.2.3.1 虚拟网络的构成 在构建虚拟网络时,将网元资源进行虚拟化,形成虚拟网元。虚拟网元具有类似物理网元的下列特征:逻辑独立的转发面、管理和控制系统,及逻辑独立的转发、计算、存储资源,满足网元之间的资源隔离特征。YD/T 6 一个物理网元/链路/端口可以虚拟化成多个虚拟网元/链路/端口,多个物理网元/链路/端口也可以虚
25、拟为一个虚拟网元/链路/端口。将光网络的资源在虚拟化后进行合理的规划、分配,并将虚拟网元、虚拟端口和虚拟链路组合形成虚拟网络。该虚拟网络具有类似物理网络的特征,包括逻辑独立的管理和控制系统以及转发面,满足网络之间的隔离特征。5.2.2.3.2 虚拟网络的生命周期管理 虚拟网络的生命周期管理包括以下几个部分:a)虚拟网络的创建:虚拟网络的创建需要对网络的物理资源进行逻辑抽象以形成虚拟网络资源,再根据服务需求的不同将虚拟网络资源进行整合,以使整合形成的每个虚拟网络提供与所述服务需求相应的网络服务。其中虚拟网络资源包括虚拟网元、虚拟端口和虚拟链路,SDOTN 管控系统可以根据用户提供的虚拟网元的虚拟
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