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1、SDN的網(wǎng)絡(luò)模型及北向接口 摘要：網(wǎng)絡(luò)模型及北向接口（NBI）是軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）中的關(guān)鍵問(wèn)題。根據(jù)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展情況，提出了網(wǎng)絡(luò)模型分為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型、網(wǎng)管模型、功能模型和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型，并指出了不同的模型對(duì)應(yīng)了不同的需求。認(rèn)為運(yùn)營(yíng)商、大型廠商等應(yīng)定義統(tǒng)一的SDN模型和接口，能夠推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的成熟和統(tǒng)一。 關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)模型；業(yè)務(wù)模型；網(wǎng)管模型；功能模型 1網(wǎng)絡(luò)模型定義和特征 1.1多層次、多視角的網(wǎng)絡(luò)需求 不同角色的網(wǎng)絡(luò)用戶，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求是不同的。比如對(duì)于一個(gè)公有云租戶，或者一個(gè)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，更加關(guān)注的是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)相關(guān)的指標(biāo)（模型和接口），如何幫助他們快速定義自己的云
2、網(wǎng)絡(luò)或者短時(shí)間內(nèi)推出一個(gè)新業(yè)務(wù)，而不關(guān)注網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)者和運(yùn)維人員來(lái)說(shuō)，如何快速定位故障，如何設(shè)計(jì)出更加穩(wěn)定、靈活和可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而具體選擇哪種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)是更重要的問(wèn)題?！ ∫虼耍粡埦W(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)不同的需求，在模型和接口上也需要有層次的劃分，如圖1所示。 1.2網(wǎng)絡(luò)的多層模型 網(wǎng)絡(luò)模型是多層次的，可以分為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型、網(wǎng)管模型、功能模型和設(shè)備模型，如圖2所示。10 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，面向用戶需求，與實(shí)現(xiàn)技術(shù)無(wú)關(guān)，與物理網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)的抽象模型。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型主要包括邏輯網(wǎng)絡(luò)之間相互交互、網(wǎng)絡(luò)策略、業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)（SLA）、業(yè)務(wù)調(diào)度策略等。 網(wǎng)管模型在軟件
3、定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）中，是專注于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維（OAM），運(yùn)維需求驅(qū)動(dòng)，面向具體運(yùn)維技術(shù)相關(guān)的抽象模型，如網(wǎng)管模型能夠看到具體的交換機(jī)、路由器設(shè)備，以及端口信息?！ 【W(wǎng)絡(luò)功能模型是具體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能模型抽象，如為了實(shí)現(xiàn)租戶隔離，將采用第3層虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（L3VPN）或第2層虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（L2VPN）等具體技術(shù)?！ 【W(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型指對(duì)各個(gè)廠家單臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的抽象，如該設(shè)備路由表項(xiàng)采用何種隧道以及封裝、解封裝描述，服務(wù)質(zhì)量（QoS）隊(duì)列描述，訪問(wèn)控制策略，以及轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議采用OpenFlow、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）等?！ 【W(wǎng)絡(luò)多層模型之間有著映射關(guān)系，業(yè)務(wù)模型中的具體指標(biāo)會(huì)映射為網(wǎng)絡(luò)功能模型中的具體技術(shù)，
4、部分業(yè)務(wù)還需要讀取網(wǎng)管模型中的監(jiān)測(cè)控制及告警指標(biāo)，觸發(fā)調(diào)度策略生效?！ ?.3網(wǎng)絡(luò)模型和SDN北向接口 北向接口（NBI）是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型、網(wǎng)絡(luò)功能模型和網(wǎng)管模型的一種使用方式?！ ≡赟DN網(wǎng)絡(luò)中，控制器以上部分的接口稱為NBI，通常以RESTful應(yīng)用程序編程接口（API）方式與控制器交互。目前SDN的NBI主要分為基于意圖的NBI和功能型NBI兩大類。10 結(jié)合SDN網(wǎng)絡(luò)的層次架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)模型有相對(duì)應(yīng)的抽象?；谝鈭D的NBI對(duì)應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型，它主要用于描述SDN網(wǎng)絡(luò)使用者的需求，與技術(shù)無(wú)關(guān)，目前主要包括連接服務(wù)、資源需求、訪問(wèn)控制、流處理、策略邏輯等幾部分內(nèi)容，并且仍在完善中。功能
5、型NBI對(duì)應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)功能模型和網(wǎng)管模型，面向具體的網(wǎng)絡(luò)功能，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案相關(guān)的NBI接口。這部分NBI在每個(gè)場(chǎng)景和案例中都會(huì)有區(qū)別，所以應(yīng)結(jié)合場(chǎng)景逐一分析，目前也在完善中，如圖3所示[1]?！ 〗Y(jié)合SDN的3層架構(gòu)，可以對(duì)基于意圖的NBI、功能型NBI與網(wǎng)絡(luò)模型、SDN應(yīng)用程序（APP）、SDN控制器以及網(wǎng)管的關(guān)系總結(jié)如下，具體如圖4所示?！ 。?）基于意圖的NBI是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型所需要的輸入消息。業(yè)務(wù)模型可以在SDNAPP內(nèi)部實(shí)現(xiàn)（圖4中綠色區(qū)域），也可以在控制器上實(shí)現(xiàn)（圖4中黃色區(qū)域）。對(duì)應(yīng)地，業(yè)務(wù)模型向功能模型的映射也分為在APP完成或控制器完成兩種方式，基于意圖的NBI也會(huì)終結(jié)在A
6、PP或控制器上[2]?！ 。?）功能型NBI是網(wǎng)管模型+網(wǎng)絡(luò)功能模型所需要的輸入消息。網(wǎng)絡(luò)功能模型主要在控制器上實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)管模型主要在運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)（OSS）網(wǎng)管上實(shí)現(xiàn)。其中控制器和OSS網(wǎng)管從目前的實(shí)現(xiàn)看，有完全獨(dú)立、互相重疊、完全包含3種方式。從近期看，控制器側(cè)重于業(yè)務(wù)下發(fā)和流量統(tǒng)計(jì)，網(wǎng)管側(cè)重于告警、性能監(jiān)測(cè)控制和日志統(tǒng)計(jì)，將會(huì)繼續(xù)并存?！ ?.4網(wǎng)絡(luò)模型和NBI的描述形式 網(wǎng)絡(luò)模型主要用數(shù)據(jù)模型和協(xié)議的組合來(lái)描述，和網(wǎng)絡(luò)模型描述有關(guān)的協(xié)議和數(shù)據(jù)模型主要包括4種。10 ?NETCONF協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置協(xié)議（RFC6241），包括消息層、操作層、內(nèi)容層等?！ ?YANG數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)
7、模型，為NETCONF提供通用數(shù)據(jù)格式，可以用統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML）、壓縮樹(shù)的方式展現(xiàn)?！ ?RESTful協(xié)議：基于HTTP協(xié)議，包括post、put、delete、get等消息?！ ?RESTCONF協(xié)議：用RESTful方式訪問(wèn)YANG數(shù)據(jù)?！ 【W(wǎng)絡(luò)模型的描述形式目前主要采用YANG數(shù)據(jù)模型或一系列API消息來(lái)描述。NBI所采用的協(xié)議主要為RESTCONF或RESTfulAPI。 2業(yè)務(wù)/網(wǎng)管/功能模型 2.1網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型
