帶你讀《軟體定義網絡之旅：建構更智能、更快速、更靈活的未來網絡》第二章将現代電信網絡從全IP 網轉變為網絡雲2.5（四）

2.5.10    網絡核心

第 13章更加詳細地描述了 OSI層模型中針對光纖（第一層）和資料分組（第二層和第三層）的核心網絡。光纖層提供遠端中心局之間的光纖互連，這需要電光轉換、光放大、傳輸控制以及多個信号的多路複用/解複用。分組核心網充當将外圍連接配接在一起的“骨幹網”，它支援分組流量幾乎在任何地方入網，并經濟地将分組轉發到預定目的地。

用于現代光纖通信的電光裝置可分為兩種基本類型：可重構光分插複用器（ROADM，ReconfigurableOpticalAdd/DropMultiplexer）和光放大器（OA，OpticalAmplifier）。前者通常放置在營運商中央辦公室，以支援增加和取消流量（類似于高速公路的駛入駛出匝道）；後者負責增加光信号的強度，使其可以繼續傳輸到目的地。

現代高容量光纖系統采用稱為密集波分複用（DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing）技術，通過将多個獨立高速率（目前速率為 100Gbit/s或 200Gbit/s，但很快将達到 400Gbit/s）光信号整合到同一光纖上，并為每個信号賦予唯一的波長。ROADM通過提供在每個節點添加或删除特定波長的能力來增加此功能。這形成了支援大量位置在彼此之間發送光學波長而無須單獨 光纖光纜的光網絡。

随着SDN的出現，光層正在以兩種關鍵方式深入發展—功能分解以及與分組層相結合實作傳輸資源的全局優化。全局優化可采用 SDN來完成。

集中式控制器跟蹤所有波長入口點和出口點，并使用路由優化算法和任何每波長限制條件将其配置在各個網絡構成部分上。限制條件的執行個體包括最大往返延遲和多波長分集（當兩個或更多波長需要有不重合的獨立路徑時，不重合的獨立路徑使這些波長不可能同時失效）。

分組核心是網絡核心的組成部分。分組核心将入口分組聚合到網絡中不同點的公共鍊路上，網絡核心的作用是從邊緣擷取分組流，并利用共享光傳輸層将其發送到指定目的地。由于服務提供商還提供諸如消費網際網路、商業網際網路與其他網際網路公司（稱為對等）的連接配接、私人商業網絡（稱為虛拟專用網）與雲資料中心的連接配接等諸多IP服務，網絡核心還需要執行批量分組傳輸的任務，盡可能以服務不可知的方式提供。考慮到需要支援的不同類型 IP服務，MPLS（多協定标簽交換）可用作分組傳輸的簡化方法。MPLS   在每個資料分組前使用一個短報頭，這支援任何一方的核心路由器以快速高效的方式來處理和轉發資料分組。标簽部分是這兩台路由器的已知位址（它在本 地具有極其重要的意義），它支援MPLS标簽位址空間在每條鍊路上進行重用。報頭的其他部分包含鍊路擁塞時使用的流量優先級 [ 也稱為服務品質（QoS）] 資訊。

為了對流量進行管理，流量工程（TE）技術從每台核心路由器到其他核心路由器建立一條或多條隧道。多條隧道用于支援不同端到端路徑更加高效地利用核心伺服器容量。入網資料分組被映射到比對其目的地的隧道。中間核心路由器僅基于隧道映射來轉發MPLS分組。在鍊路出現故障的情況下，兩種機制皆可發揮作用。首先，每條鍊路都有一條到其相鄰核心路由器的預定義備 份重路由路徑。其次，當可達性資訊通過網絡進行傳播時，所有隧道都會重新确定其路徑，阻止 它們使用目前處于故障狀态的鍊路。這種全局修複充分考慮到提高核心容量的更好的全局優化。采用 SDN，可以在 SDN控制器中累積所有全局流量資訊和鍊路狀态，以實作更好的全局優化， 它支援對網絡進行深度調整。選擇使用分布式和集中式控制混合的方法可以實作初始恢複速度    和最大效率之間的最佳平衡。短期内，業界正在引入一種稱為分段路由（SR，SegmentRouting） 的新方法。SR    支援簡化網絡，因為它可以對多種控制平面協定進行合并。本質上，分段路由通過支援每個分組攜帶路徑路由資訊來發揮作用。是以，在起始點，可以預先确定部分中間跳或    全部中間跳。是以，SR取代了對諸如基于流量工程擴充的資源預留協定（RSVP-TE，ResourceReservationProtocolforTrafficEngineering）等獨立協定的需求，以執行用于标簽分發的快速重路由（FRR，FastReroute）本地修複和标簽分發協定（LDP，LabelDistributionProtocol）。

網絡核心的最後一個構成部分是路由反射器（RR，RouteReflector）。連接配接到核心的所有邊緣裝置都需要具備互相通信服務的可達性。這可通過采用邊界網關協定（BGP）來完成。但是，如何讓數百台邊緣路由器之間互相交換控制平面資訊呢？通過使用一種稱為路由反射器的聚合和分發節點。網絡中的每台邊緣路由器都與一對路由反射器建立連接配接。在規模方面，可以針對不同服務區域或地理區域部署多對路由反射器。其中每台路由反射器都從其服務的邊緣路由器處接收BGP消息，将消息複制并分發給其他邊緣路由器。這可以減少邊緣和核心路由器的工作量，進而實作控制和資料平面處理功能的擴充和分離。