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基于SDN技术框架的双向有线电视网络接入网远端物理层架构(二)

1、对远端物理层设备与媒介接入子层端口配对方式的探讨
 
当系统对远端物理层设备与媒介接入子层端口的配对方式进行决策(由placement module——布局模块执行相关的决策功能)时,所参考的重要信息就是:与媒介接入子层端口相关的远端物理层设备的具体部署位置。而要确定媒介接入子层端口以及远端物理层设备的具体位置,则可以采取以下的三种方式:
 
(1)进行相关的预配置:作为整个工程部署过程的一部分,融合型双向有线电视网络接入网平台CCAP设备以及远端物理层设备的具体部署位置被存储于相关的数据库之中。而对于虚拟双向有线电视网络DOCSIS头端设备vCMTS的相关信息,只需将其所在的数据中心/云数据中心所处的地理位置登记到相关的数据库之中。
 
(2)DHCP(动态主机配置协议)服务器通常基于具体的物理位置为相关主机分配IP地址,因此,通过查阅/检查IP地址,就可以对应地映射到具体的物理联网设备。
 
(3)还可以结合部署上述的方式一与方式二,这样就可以很大程度地避免错误配对情况的发生,从而就为相关映射的正确性提供了保障。
 
在通过采取上述方式确定了相关物理网络设备所处的地理位置之后,执行相关的决策功能的布局模块就综合使用这些地理位置信息、其他数据信息,并根据相关的策略,来决定哪些远端物理层设备可以与某个接入子层端口进行连接配对。其中,此处所提及的“其他数据信息”包括:媒介接入子层端口(既可以是处于激活/工作状态的,也可以是处于待命状态的)信息、数据流量负载信息等。
 
2、对于其他网络功能部署位置的探讨
 
对于远端物理层设备能力资源与媒介接入子层端口能力资源的部署,还应考虑到诸如DPI(Deep Packet Inspection,深度包检测)、运营商级/电信级NAT(Network Address Translation,网络地址转换)等的具体部署位置。其中的重要原因在于:尽量减小相关用户数据在双向有线电视网络之中传输所经过的路由器“跳”数或者对网络传输路径进行优化。以下就以网络内容缓存的相关部署为例进行示例性说明:
 
如图1顶部的架构所示,如果把cache(高速缓存)节点部署于接近远端物理层设备并远离媒介接入子层端口的物理位置(即:此种组网架构可以描述为:集中式的融合型双向有线电视网络接入网平台CCAP核心设备+分布式的高速缓存节点),那么,由高速缓存节点cache所输出的数据流量就要先传输到媒介接入子层端口,然后再通过媒介接入子层端口下行传输给远端物理层设备(笔者注:这样一来,就会增加数据流传输的时延——主要包括处理时延与传输时延)。因此,这并非一种可行的解决方案。而又如图1底部的架构所示,可行的部署方式就是:把媒介接入子层端口部署到高速缓存节点cache与远端物理层设备之间的网络物理位置。可见,对于媒介接入子层端口的具体部署位置规划,需要考虑到高速缓存节点cache在双向有线电视网络之中的部署位置。

双向有线电视网络接入网远端物理层架构之中,高速缓存节点cache的部署位置
资料来源:编译自参考文献[1]
 
3、对相关新型网络架构之中“流量工程”问题的探讨
 
如果把远端物理层设备与媒介接入子层端口部署在双向有线电视网络之中相同的物理位置,那么,就基本上很少需要甚至无需进行TE(Traffic Engineering,流量工程)。
 
而当远端物理层设备与媒介接入子层端口进行分布式部署的时候,两者之间的物理距离就较大/很大,部署流量工程的作用就非常大:可以保证两者之间的数据传输链路具有最小的延迟与抖动,从而提供高QoS(服务质量)技术参数。
 
目前,流量工程技术已经发展得相当成熟,被广泛地应用于互联网络的多个应用场景之中。同样地,也可以对远端物理层设备与媒介接入子层端口之间的远程数据传输链路实施流量工程。
 
但长久以来,直到现在,流量工程的实施难度相对较大,而且不容易得到完美的实现。目前,已经出现了一些很有发展前景的新兴解决方案:新兴的流量工程实施技术(比如“分段式路由”,对其应用场景的详细探讨,可查阅IETF(因特网工程任务组)于2014年12月21日所发布的相关技术文档,链接为:
https://tools.ietf.org/html/draft-filsfils-spring-segment-routing-use-cases-01),并结合迅速发展的SDN(软件定义网络)技术,其可使得流量工程的创建、实施、运维等实现自动化,从而将可极大地简化相关流程与实现的复杂度。
 
参考文献:
[1] Alon Bernstein, Sangeeta Ramakrishnan. SDN As A Matchmaker For Remote Phy Architecture[C]. 2015 Spring Technical Forum Proceedings. NY:NCTA, 2015-05-05.
 
本文作者为上海情报服务平台兼职情报分析员

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