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5.3控制平面功能要求

5.3.1控制平面总体要求

高速标准规范范本5.3.2资源和拓扑抽象

控制器应支持资源抽象和拓扑抽象。网络中分层拓扑包括物理拓扑和逻辑拓扑，同一条物理链路可 整拟成多条虚拟链路，需要有单独的拓扑抽象模型来表示拓扑信息。资源信息分为网元级资源和网络级 资源，网元级资源指实际的物理网元、端口等信息，网络级资源指网络相关的业务资源信息（包括LSP W等），资源抽象模型应能表示网元级和网络级资源信息。

5.3.2.2资源抽象

SPTN资源可分为网元级资源和网络级资源两种类型，控制平面应支持对这两种资源的抽象。

5.3.2.3拓扑抽象

流量工程、网络规划、业务提供等功能依赖于网络拓扑，SPTN应支持标准化的拓扑信息模型，支 持网络不同层次（包括物理层、链路层、网络层）的分层拓扑模型，拓扑模型对象包括： a）拓扑：指由一系列节点以及节点连接关系形成的集合； b）节点（Node）：包括物理节点和容器节点，物理节点指实际的传送平面网元，容器节点指控 制器管理的网络域抽象而成的节点； C 链路（Link）：拓扑中各节点之间的连接关系； d）逻辑终点（LTP）：描述节点上的接口信息。

5.3.3.1拓扑管理

5.3.3.1.1拓扑分层管理

5.3.3.1.2域内拓扑管理

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5.3.3.1.3跨域拓扑管理

控制器仅管理其域内的拓扑信息，域间的拓扑应由上层控制器来管理和控制。对于域间的链路，上 层控制器应支持手工指定连接关系。跨域拓扑管理应支持以下功能： a）跨域链路创建：在指定的两个域的两个节点之间创建一条域间链路； b）跨域链路查询：查询控制域的所有域间链路信息； c）跨域链路状态变化上报：域间链路运行状态变化后，下级控制器应支持向上级控制器上报状态 变化信息，上层控制将多域信息综合后形成跨域链路状态变化信息。

5.3.3.1.4拓扑自动发现

5.3.3.1.5拓扑状态变更

5.3.3.2网络资源切片

5.3.3.2.1基本功能要求

网络资源虚拟化的基本要素是网络切片，网络切片是将网络中的网元、端口资源根据策略进行分组 管理，将不同组的资源给不同的用户使用，对于用户只看到首已管理的资源，可以利用这些资源进行业 务创建，删除、查询等操作，同时也可以查看资源的使用情况。 根据用户对于网络资源的控制范围，主要分为下面两种场景。 a）场景一（边缘节点切片）：用户只控制网络边缘设备及业务接入端口资源，如图11所示。PE 节点的实线端口为一组，虚线端口为一组，中间P节点及端口没有进行资源切片。虚拟化后 实线端口资源的使用者可以看到如图12所示的网络图，虚线端口资源的使用者可以看到如图 13所示的网络图

53.3.2.2资源分组管理

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控制器资源分组管理功能应支持。 a）节点分组管理：同一物理网元根据策略切片成多个不同的逻辑网元，每个逻辑网元归属一个逻 辑网元组，支持逻辑网元与物理网元的转换，包括业务下发，资源和状态查询等。 b） 端口分组管理：同一物理网元的不同端口可以划分给不同的逻辑网元组，一个端口只能对应 个逻辑网元组，可以将端口与逻辑网元对应。 c） 拓扑分组管理：应支持将切片后的网元和端口组成不同的逻辑拓扑进行管理，可以向上层控制 器或ApP上报切片化后的网络拓扑。 d) 逻辑资源分组管理：需要支持将同一个网元的逻辑资源分组，给不同的使用者使用，并保证业 务D不冲突。

5.3.3.2.3业务分组管理

网络资源切片后，不同的使用者会在虚拟网络上创建自已的业务，控制器应支持以下基于切片的业 务分组管理功能： a）基于逻辑网络的业务创建、修改、删除功能。 b）基于逻辑网络的业务状态查询功能

5.3.4.1路径约束

控制器应支持根据约束条件计算出满足约束的工作、保护和恢复路径。控制器应支持以下路径约束 条件以及它们之间的组合： a）包含特定网络资源（节点、链路）： b）排斥特定网络资源（节点、链路）； c）路径分离约束（计算多条路径时有效），包括节点分离、链路分离、共享风险资源组分离。 d）上层控制器根据路径约束条件计算路径时，应将约束条件分解下发到下层控制器，下层控制器 根据分解后的约束条件计算域内路径。控制器应支持的约束条件分解规则： e）对于包含、排斥特定网络资源的约束条件，上层控制器应只将下层控制器控制域内的网络资源 约束下发给下层控制器： f 对于路径分离约束，上层控制器应直接下发给各下层控制器。

5.3.4.2路由策略

5.3.4.2.1概述

控制器应支持根据路由策略来计算端到端最优路由。

5.3.4.2.2最小时延

控制器应支持最小时延的路由策略，控制器获取网络内各个跨段的时延信息，时延信息由人工配

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或传送平面内置时延测量功能进行获取，根据端到端最短时延计算路径

5.3.4.2.3最小趴数

控制器应支持最小跳数的路由策略，最小跳数主要是使得路径上经过的网元数最少，占用网络资源 较小。

5.3.4.2.4负载均衡

控制器应支持负载均衡的路由策略，应支持根据规划带宽和实际网络带宽利用率两种负载分担方 式。控制器应分析网络中各个路径的带宽信息，根据实际网络带宽利用率和已配置带宽，把业务分摊到 不同的路径，防止网络中的流量不均衡，最大化利用网络资源。

5.3.4.2.5组合策略

控制应支持对最小时延、最小跳数、 以满足不同的路由选择要求。

5.3.4.3保护和恢复策略

5.3.4.3.1保护功能定义

5.3.4.3.2恢复功能定义

恢复是指控制器在路径故障后重新计算并调整业务的路径，在多层控制器情况下业务的恢复由业务 归属控制器触发。恢复包括自动恢复和人工恢复两种方式。自动恢复是指在网络发生故障时，控制器自 动为受损业务启动业务恢复操作。人工恢复时指出于管理的目的手工启动业务恢复操作， 控制器应支持配置控制域内业务是否支持恢复，并支持完成单域业务的自动恢复和人工恢复

5.3.4.3.3保护和恢复策略

控制器除了应支持单一的保护或者恢复功能，还应支持保护与恢复功能的结合。控制器应支持的业 保护和恢复类型包括。 a）无保护：业务路径出现故障时，控制器不做处理。 b）无保护带恢复：业务路径出现故障时，控制器应启动业务的恢复。 c）1:1路径保护：如果业务的工作路径出现故障，业务会被倒换到保护路径；如果保护路径也出 现故障，业务中断。 d）1:1路径保护带恢复：如果业务的工作路径出现故障，业务会被倒换到保护路径；如果保护路 径也出现故障，控制器应启动业务的恢复。

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e）永久1：1保护：控制器同时监测业务工作路径和保护路径的故障情况，如果保护路径出现故 障，控制器应为业务生成新的保护路径；如果工作路径出现故障，业务会被倒换到保护路径， 同时控制器应为业务生成新的保护路径。

5.3.4.3.4保护和恢复功能的一般要求

控制器保护和恢复功能的一般要求包括： a）应支持发起PTN保护的倒换操作和人工恢复操作。 b）应支持设定、修改保护和恢复的返回模式（自动返回/人工返回/不返回）以及等待恢复时间 (WTR)。 c）应支持在不损伤业务的情况下实现对保护和恢复参数的修改。 应支持在保护的倒换和返回操作发生时上报倒换事件，在恢复和恢复返回操作发生时上报倒换 事件，

5.3.4.4QoS策略

5.3.5.1业务功能

5.3.5.2路径功解

5.3.5.2.1标签交换路径（LSP）管理

控制器应支持单域、跨域标签交换路径（LSP）的建立和管理。在创建LSP隧道时，控制器应支持 根据路由策略来计算控制域内路由，上层控制器应支持根据路由策略来计算域间路由。 控制器还应支持对LSP标签资源进行分配，支持下发路径和标签数据到传送平面，完成LSP隧道 的创建。在创建跨域LSP隧道时，上层控制器应支持将隧道的路由和标签数据拆分成分属于各域的数 据段下发给各下层控制器。

5.3.5.2.2标签交换路径（LSP）路由计算

5.3.5.3.3业务OAM

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5.3.6控制平面扩展性要求

控制平面宜支持控制器集群部署，满足大规模网络组网应用要求，包括。 a）控制器集群支持节点间负载分担，同一网络的不同传送设备可以动态划分给不同的集群节点管 理。 b）控制器集群支持集群节点动态增加或缩减，集群节点扩减容期间不影响已经部署的业务

5.3.7控制平面可靠性要求

5.3.7.1控制平面本地可靠性要求

控制平面应支持本地可靠性要求，宜采用集群方案，通过集群内部保护满足控制器软硬件故障情况 下的本地切换。 a）控制器集群应支持某个集群节点故障后，其管理的业务和设备可以自动切换到其他集群节点。 b）控制器集群应支持设定最小集群节点数量，只要正常工作的集群节点数多于设定的最小集群节 点数，整体控制器集群就可以正常工作。 c）控制器本地可靠性也可采用控制器主备保护方案。

5.3.7.2控制平面异地容灾要求

控制平面应支持异地容灾要求，宜采用主备控制器集群方案，通过集群间主备保护满足软硬件故障 况下的集群切换，如图18所示。 a）应支持在主用控制器集群故障后，备用控制器升主接管SPTN网络控制。 b）主控制器集群应支持实时将数据同步到备控制器集群。 c）应支持通过人工将备控制器强制升主功能。 d）主控制器集群应支持与备控制器集群之间进行心跳检测。支持主、备控制器集群心跳中断后 主控制器上报告警。应支持主备控制器集群心跳中断后，由网络运维人员手工仲裁哪个控制器 做为主用控制器，避免出现双主情况。 e）应支持主用控制器恢复后，通过人工切换回原主用控制器功能

5.4.2.2应用接口

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提供基于RestConf面向业务的开放API。 a）业务编排策略、QoS放策略、业务发现以及路由计算策略的维护。 b）企业站点到站点的专线业务发放和维护。 c）企业多站点的专网业务发放和维护。 d）根据LTE场景的面向运营商用户的L2VPN+L3VPN业务发放。 e）提供业务的性能查询、连通性检测等业务质量查看功能。

服务层以功能为单位以微服务形式完成对应功能，主要包含Inventory、L2VPN、L3VPN、Tunnel、 非服务、策略管理。 a）Inventory服务：完成控制器、网元、端口、链路等基础信息的管理、维护以及控制域的维护。 b）L2VPN、L3VPN等业务服务：实现单域业务的增、删、改、查。 c）编排服务：根据不同场景和业务需求，将上层的业务请求分解；根据控制域的定义、跨域资源、 算路策略请求进行路由计算，根据路由计算结果编排成不同的服务请求；最终完成一个端到端 的业务部署。例如在家庭宽带业务发放场景，需要完成从接入的OLT经汇聚的SPTN网络至 路由器网络的端到端业务的编排和部署。 d）策略服务：路由计算策略实现算路规则的约束，比如最小跳、最大预留带宽、最小时延、负载 均衡等；QoS策略定义业务的带宽、服务等级、等级是否重定义、QoS实施层次，作为QoS 部署、调整的决策依据；业务下发策略提供了业务下发过程的OAM、保护、隧道和业务的绑 定关系等下发过程的参数，以实现不同场景的差异化定制。业务发现策略提供了业务名称生成、 多域业务发现顺序、默认值填充等一些业务发现的逻辑规则。

5.4.2.4 适配层

适配层应包含脚本化编程框架（如FreeMarker、Groovy等）。业务、网络模型间的转换和在线调测 工作应能够通过编写脚本完成，无需代码的重新编译，实现业务的快速定制。应支持根据不同厂商的控 制器，以插件化形式部署到适配层，实现功能解耦。

统一的分布式数据层能力，提供服务和应用状态

5.4.3AppServer功能要求

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5.4.4AppClient功能要求

5.4.4.1总体要求

AppClient根据用户类别分为运营商AppClient和客户AppClient，用户同AppClient进行人机交 互时，应采用AppClient呈现。 AppClient应支持远程接入，可支持主流的桌面和移动操作系统和终端。

5.4.4.2运营商App功能要求

运营商APP应提供的基本功能如下。 a）基于GIS地图信息系统显示网络资源及业务拓扑。 b） 端到端业务及保护建立、调整、查询、删除，包括移动回传和政企专线业务。 c） 备选业务路径展现及选择功能。 d 业务SLA查询功能，包括带宽、丢包率、时延、抖动等。 e） 在线带宽调整功能。 f 业务告警监控功能。 g）主动带宽扩容提醒功能。 h 网络资源和流量监控功能。 i) 运维效率提升相关的功能。 未来可根据业务发展、客户需求，在开放北向接口的基础上，开发多种功能的ApP

5.4.4.3客户App基本功能要求

客户App应支持以下基本功能： a）业务拓扑GIS视图以及逻辑视图显示； b）按需业务快速开通、业务调整、以及业务查询功能； c）基于CIR、PIR的业务带宽申请、调整功能； d）实时查看业务SLA，包括带宽、丢包率、时延、抖动等； e）客户管理按需申请的特定业务； f 带宽扩容主动提醒功能。 未来可根据客户需求，在开放北向接口的基础上，开发多种功能的App。

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接口应遵循IETFRFC8040定义的RestConf协议

TN系统控制平面管理海量PTN网元，控制器软硬件故障或通信链路故障均会对网络可靠性造

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控制器应具有食好的可扩展性和升级能力，可以随网络规模的增长平滑扩展，以支持PTN网络规 模的不断扩大和承载业务类型的进一步增加。 控制器应具有后向兼容性。当控制器软件版本升级后，升级后的控制器应保持对已有业务的管理和 维护，并保证各种既有功能的完整性和可用性。 低版本系统中的所有 据应能迁移至高版本系统中

8.2网络管理规模扩展要求

控制器管理网络的容量应具有可扩展性电力弱电设计、计算，以支持PTN网络在节点数量、链路数量、分级数量和 量等方面的增长。节点、链路、控制域的增加不应引起控制器的整体更换，而应该在现有软硬件 通过增加硬件或者并行软件计算单元平滑升级。

8.3计算能力扩展要求

控制器的计算和消息处理能力应具有可扩展性，以支持网络在业务数量、路径计算能力、消息数量 等方面的增长。计算能力的提升不应引起控制器的整体更换，而应该在现有软硬件基础上通过增加硬件 或者并行软件计算单元平滑升级

控制器宜支持采用集群方式实现扩展，实现集群内的负载分担。控制器集群节点间应支持负载分担 某个集群节点故障后，其管理的业务和设备可以自动切换到其他集群节点。

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在SPTN网络中，控制平面性能和接口交互性能是网络性能的主要瓶颈，需对相关性能参数进行规 以保证网络性能要求。控制器性能参数主要包括。 a）控制器控制网元数量（直接控制网元）：在满足特定的控制器性能条件下，控制器充许同时管 理的最大网元数量。 b）上层控制器通过下层控制器间接控制的网元数量：指满足特定的跨域控制性能条件下，高层控 制器通过下层控制器间接同时管理的的最大网元数量。 c）控制器控制业务数量：控制器能够同时管理的最大业务和路径数量。 d）网络拓扑发现时间：控制器发现拓扑元素（如节点、链路、端口等）所需的时间。 e）网络拓扑更新时间：控制器检测到拓扑变化所需的时间。 f）路径配置时间：控制器在源节点和目的节点建立业务路径所需的时间，即从控制器收到路径建 立请求，到控制器返回路径建立成功确认的时间。对于分层控制器架构，包含控制器与下层控 制器协作的时间。 g）路径计算时间：控制器从北向接口收到上层控制器或应用层的路径计算请求，到控制器通过南 尚接口下发路径计算结果的时间。 h）北向接口返回路径计算结果的时间。对于分层控制器架构，包含控制器与下层控制器协作计算 的时间。 i）通知消息处理速度：在单位时间内，控制器接收和处理的通知消息数量。 j）控制器故障切换时间：主用控制器发生故障时，控制功能从主用控制器切换到备用控制器所需 的时间。 k）控制通道切换时间：控制通道在发生故障时的路由收敛或保护恢复时间。 1）控制面业务故障收敛时间：SPTN提供的业务连接，在转发面无法恢复，触发控制面保护恢复 动作过程中，造成的业务损伤时间。 m）控制器性能参数的具体指标数值待研究。

控制器是网络控制的核心节点，应具备防攻击设计，包括控制信道的安全性、系统接入认证 记录、攻击预防等。

污水标准规范范本权限控制功能为指定用户赋予一个或多个操作权限。控制器应能按系统功能细分操作权限。 应具有灵活地划分被管理网元的操作权限。支持同一用户对不同网元具有不同级别的操作权限设