多维资源灵活管理的控制器与交换功能架构实现

2023-06-19 理论教育版权反馈

【摘要】：多维资源信息交互代理：利用OBI和RBI实现与光控制器和无线控制器交互，周期性地或基于触发事件提供BBU处理资源实用信息。

在上述网络架构下，本小节针对无线控制器、光控制器、BBU控制器以及OF-BVOS的主要功能架构展开设计，以此支持光网络域多维资源调配，如图5-8所示。

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图5-8　控制器与OF-BVOS主要功能架构设计

1.无线控制器

无线控制器主要负责分析在无线网络域内的无线资源状态，并与其他控制器进行交互，来提供无线资源状态信息和支持多维资源的灵活调配。相关的功能模块描述如下。

增强的OpenFlow模块：当接收到RRH接口的占用状态时，此模块被用来发送流表修改信息以升级RRH的控制接口，实现无线资源调配。

多维资源信息交互代理（MRII Agent）：通过RBI接口与BBU交互处理资源信息，主要负责将业务的无线频谱请求信息与OF-RRH覆盖空间的无线资源占用信息提供给光控制器。

无线频谱控制与监视器：主要负责通过OpenFlow协议来编译管理OF-RRH的状态，控制无线业务信号的转发，监视整合无线业务与频谱资源占用状态并将其提供给多维资源信息交互代理。

2.光控制器

光控制器主要负责光网络域的控制，并针对F-RoFN网络中的多维资源特征提供灵活的资源调配，为业务提供光链路适配，主要包括以下模块。

增强的OpenFlow模块：利用扩展的OpenFlow协议与底层可编程设备交互，被用来发送流表修改信息以升级底层光网络设备的控制接口，实现光网络域的软件定义控制。

流控制与监视器：主要负责通过OpenFlow协议来监视并编译管理底层光网络设备的状态，监视物理光网络要素并灵活控制底层光网络域的多维资源调配与调制格式，通过控制分配路径上的OF-BVOS为业务提供端到端的弹性光链路。收集光网络域资源与设备接口占用状态信息并将相关信息提供给调度策略。

数据库管理：保存网络实时状态信息与资源占用信息，并在光连接建立后保存弹性光连接信息。

多维资源信息交互代理：与无线控制器和BBU控制器交互，接收业务无线频率信息与BBU资源分配信息，并更新数据库和将上述信息提交给调度策略模块，为全局路由波长频谱分配（RWFA）算法提供必要的资源占用信息。

调度策略：主要负责整合全局资源状态信息，包括RWFA算法与传输模式配置程序两部分。RWFA算法根据全局资源状态信息为业务分配路由、波长以及无线频谱资源；传输模式配置程序根据分配结果生成对各个相关OF-BVOS的具体配置信息并将其发送给流控制与监视器模块。

3.BBU控制器

BBU控制器主要负责监视BBU资源状态，为业务分配需求的计算存储等物理资源，并将上述信息发送给光控制器与无线控制器，主要包括以下模块。

数据库：存储各个BBU计算与存储资源信息。

BBU监视器：周期性地从BBU获取并处理资源信息，监视并维护BBU中资源状态。

多维资源信息交互代理：利用OBI和RBI实现与光控制器和无线控制器交互，周期性地或基于触发事件提供BBU处理资源实用信息。

4.OF-BVORS

OF-BVORS是由EON中广泛应用的BVOS扩展而成的，可分为软件与硬件两个层面。在软件层面，通过嵌入支持OpenFlow协议的代理软件来实现控制器与底层器件间的交互。通过这个代理软件，可以将底层设备模拟成一个具有流表的模拟节点，以支持SDN控制，并可以将流表信息转化为底层硬件的控制信息，来配置与控制物理硬件。OF-BVORS的硬件层面包括一系列的物理主板，其中除了灵活可重构的光上下路复用器（ROADM）、光分波单元（ODU）以及对应的扩展卡，还包括前文提出的在WSS上扩展的RWFS，以支持对F-RoFN网络中频域资源的灵活调配。

基于上述功能架构，F-RoFN可实现软件定义控制，并支持包括无线频域资源在内的多维资源的灵活调配。

多维资源灵活管理的控制器与交换功能架构实现

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