基于PCE的SDN演进方式

文/赵科学

运营商的网络不可能一步跨越到SDN。毕竟，现网数以百万、千万计的网络设备运行，支持大量传统业务，这些业务都不会一夜消失，这些设备也不是一天都能换掉的。此外，用户原有的网络与运维方法已经形成了固定模式，SDN所带来的这种全新的运维模式，用户不是一天两天就可以适应的。

SDN在运营商网络部署一定是走演进路线，逐步迁移到SDN。在演进的过程中，SDN网络与现有传统网络共存是一个必然，就象IPv4与IPv6一样。 那么SDN网络如何与传统网络共网互通，如何让用户感觉放心的演进，是值得深入研究和探讨的话题。

通常，客户都不愿意冒风险，所以需要有稳妥可信的迁移方案。我们建议，先从封闭、小规模网络开始，比如数据中心，或者一些IPRAN，或者一些城域网，进行小规模试验，试运行一段时间。等到网络运行情况良好，而且对于运营商也达到预期效益，再考虑全网向SDN演进。

我们可以把网络分为自治域内的路径计算（即交换网，Fabric），和网络边缘的接入业务处理两个功能维度。本文主要分享交换网SDN化的演进方式。

交换网SDN化，是指把域内交换网的路径计算功能进行集中控制。如下图所示：

PCE是一个典型的域内交换路径的集中控制方案。PCE对IP领域里的人而言相对比较陌生，其实在光网络早有应用。PCE本身是在ASON（自动交换光网络）解决方案标准中定义的一个组件，用于端到端路径的集中计算的方法。其理念就是用一个专门的服务器，用于集中算路，其它的网元都不管。你可能会问，光网络本身就是集中控制的呀，为啥要PCE这玩意。没错，光网络主要是通过网管或OSS，人工静态配置的，而ASON是，平时事先静态配置好E2E路径，但故障时，自动触发重路由计算。ASON最早是每个网元自己算，这样就出现了管理规模问题：涉及到全网拓扑数据同步，以及E2E计算，因此需要PCE来解决分布式ASON的单机性能有限，导致管理规模无法快速增长的问题。PCE自身计算能力如果不足，还可以级联。

PCE的集中计算这种核心思路跟现在的SDN很匹配，因此，PCE的思路可以用于SDN中，作为MPLS网络向SDN网络迁移的方案之一。

应用PCE进行集中式路径计算与调度的一个参考架构，如下图所示：

SDN控制器与路由器之间运行BGP-LS协议，路由器将通过IGP搜集的网络拓扑和带宽情况通过BGP-LS传递给SDN 控制器，每个域内只需一台或两台路由器（通常为ABR）与控制器建立邻居关系即可。

SDN控制器基于BGP-LS传递的信息完成路径计算（Path Computation），并通过PCEP协议将结果下发给路由器。

集中式路径计算，避免了分布式模式下的带宽利用不合理，以及系统扩张压力大的问题。

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