YDT 4529-2023基于SDN的IP RAN南向接口技术要求

ICS33.040.40

CCSL78

YD

中华人民共和国通信行业标准

YD/TXXXXX—XXXX

基于SDN的IPRAN南向接口技术要求

TechnologyrequirementsofIPRANsouthboundinterfacebasedonSDN

NEQ

（报批稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中华人民共和国工业和信息化部发布

YD/TXXXXX—XXXX

前  言

本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化公文的结构和起草规则》给出的规

则起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国通信标准化协会提出并归口。

本文件起草单位：中国信息通信科技集团有限公司、中国信息通信研究院、中国联合网络通信集团

有限公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、新华三技术有限公司、上海诺基亚贝尔股份有

限公司。

本文件主要起草人：寇阳、汪俊芳、马红斌、赵锋、徐博华、庞冉、吴波、陈然、万晓兰、周惠琴、

韩博文。

II

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基于SDN的IPRAN南向接口技术要求

1范围

本文件规定了基于SDN的IPRAN南向接口功能要求，南向接口协议要求，以及相应的数据模型。

本文件适用于基于SDN的IPRAN设备的设计、研发和测试。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

CCSAYD/T3020-2016基于SDN的IPRAN网络技术要求

IETFRFC5277NETCONF事件通知（NETCONFEventNotifications）

IETFRFC5440路径计算单元通信协议（PathComputationElementCommunication

Protocol）

IETFRFC6241网络配置协议（NetworkConfigurationProtocol）

IETFRFC7752基于BGP的链路状态和流量工程的信息分布(DistributionofLink-Stateand

TrafficEngineeringInformationUsingBGP)

IETFRFC7950数据建模语言YANG1.1（TheYANG1.1DataModelingLanguage）

IETFRFC8231有状态PCE的PCEP扩展（PCEPExtensionsforStatefulPCE）

IETFRFC8232有状态PCE的标签交换路径状态同步过程优化（OptimizationsofLabel

SwitchedPathStateSynchronizationProceduresforaStatefulPCE）

IETFRFC8281有状态PCE模型中对PCE发起的标签交换路径配置的扩展（PCEP

ExtensionsforPCE-InitiatedLSPSetupinaStatefulPCEModel）

IETFRFC8664PCEP的扩展SR功能（PathComputationElementCommunicationProtocol

(PCEP)ExtensionsforSegmentRouting）

IETFRFC8745用于将工作和保护标签交换路径（LSPs）与有状态PCE关联的路径计算单

元通信协议（PCEP）的扩展（PathComputationElementCommunication

Protocol(PCEP)ExtensionsforAssociatingWorkingandProtectionLabel

1

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SwitchedPaths(LSPs)withStatefulPCE）

3术语、定义及缩略语

3.1术语

下列术语适用于本文件。

3.1.1南向接口southboundinterface

南向接口指控制器与转发设备之间控制接口以及网管与转发设备之间的管控接口。

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

BGP-LS边界网关协议-链路状态BoarderGatewayProtocol-LinkState

CLI命令行接口CommandLineInterface

DCN数据通信网络DataCommunicationNetwork

IP因特网协议InternetProtocol

RPC远程过程调用RemoteProcedureCall

PCEP路径计算单元控制协议PathComputationElementProtocol

PCC路径计算客户端PathComputationClient

Netconf网络配置协议NetworkConfigurationProtocol

gRPC谷歌远程过程调用GoogleRemoteProcedureCall

4IPRAN南向接口功能要求

图1为基于SDN的IPRAN的南向接口功能示意图，包括管控层、南向接口和IPRAN转发设备层。

管控层包括网管和/或控制器的功能，实现资源管理、配置管理、拓扑管理、故障管理、性能管理、

路径计算、业务转发等功能。资源管理主要包括板卡、链路等网络资源管理和调度等功能。配置管理主

要包括：子网配置管理、路径配置管理、业务配置管理、时钟和时间配置、QOS配置等功能。网络拓扑

管理主要包括：拓扑视图、拓扑浏览和拓扑编辑等功能。故障管理主要包括：告警收集和同步、告警显

示和统计、告警确认与清除、告警相关性抑制、故障定位、告警过滤等功能。性能管理功能主要包括：

性能监测参数配置、性能监测管理、性能数据上报管理、性能门限管理、性能数据查询、性能数据存储

等功能。路径计算主要包括：基于BGP-LS上报的网络实时拓扑变化、PCEP上报的实时隧道数据库变化、

Telemetry上报的链路及业务流量变化，并根据用户配置路径算路策略，实现隧道集中实时算路、路径

2

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实时重路由、以及路径的调整和优化，管控器使用PCEP实现隧道实时路径下发。业务转发功能主要包括：

管控器根据业务需求生成转发行为控制数据，并逐层分解控制粒度，最终下发到传送平面各节点，控制

网络的业务转发、保护恢复等行为。

图1基于SDN的IPRAN南向接口功能示意图

南向接口主要完成基于SDN的IPRAN管控层与转发设备层之间的数据映射、传递等功能，需要通

过协议和模型来实现。南向接口的协议包括Netconf、PCEP、BGP-LS、Telemetry等，管控层YANG模

型采用XML形式表示，具体协议的要求和模型要求分别参见本文件第5章和第6章。

南向接口通过Netconf协议结合YANG模型建模实现管控层与转发设备层之间的数据映射，管控

层通过YANG模型建模，转发设备层采用基于类和元素的，与网络管理协议无关的信息模型。管控层

YANG模型中添加的扩展属性，用于管控层模型节点名称与转发设备层模型元素名称之间的映射。转

发设备加载管控层与转发设备层之间包含的必需参数和附加参数的映射关系文件。必要参数包括管控层

节点属性：节点名称、类型、路径等；以及转发设备模块元素的属性：类名称、元素名称、类型、描述、

取值范围等。附加参数包括预置条件、选择条件，判断条件，合法性检查，更新动作等。当南向接口参

数满足下发的预置条件时，将触发转发设备执行对应的内部模型映射更新动作。转发设备解析管控层的

扩展属性，建立管控层节点名称与转发设备层名称的对应关系，根据映射关系文件，将转发设备模块元

素的属性及附加参数与管控层节点的属性绑定，生成管控层节点与转发设备元素的映射关系。根据上述

建立的映射关系，执行管控层与转发设备层之间的南向接口映射。

为了前向兼容传统命令行设备，在南向接口CLI的模型接口携带节点相关信息，这些信息和网络

3

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设备内部模型间建立映射关系，包括数据模型的节点名称、数据类型、路径以及对应的命令行场景管理

对象信息，命令行场景管理对象信息包括命令行场景管理对象类名称、CLI名称和CLI的元素名称等等。

转发设备层是由IPRAN转发设备构成。包括配置、路径、性能、告警事件、拓扑、业务转发等功

能模块。转发设备层的配置模块负责通过Netconf协议处理配置的下发和上报，路径模块负责通过PCEP

向管控层发送路径计算请求，并接收和处理路径计算应答。设备侧事件处理模块将告警、事件、状态变

化等信息通过Netconf协议主动推送给管控层，并支持（兼容）使用SNMP、syslog等传统协议的设备

所支持的告警、事件、状态变化内容。推送的信息包括通用事件名称、级别以及内容的参数等。拓扑模

块负责收集和上报转发设备层的拓扑信息，并且通告拓扑变化。业务转发模块负责将报文按照管控层的

配置和路径进行转发。

5协议要求

5.1Netconf协议要求

IPRAN南向接口采用Netconf协议结合YANG模型的方式，编码采用XML。本文件建议采用

Netconfv1.1版本，遵循RFC6241的规范。

Netconf协议具有如下功能：

a)Netconf协议采用SSH作为传输层协议，遵循RFC6242和RFC4253，SSH默认端口号830，

使用password认证。

b)管控层与设备之间保持会话的长连接。

c)Netconf的Notification协议遵循RFC5277规范。

d)管控层与每个设备建议只建立一个会话，所有的RPC和Notification均在该会话中完成操作，

即<interleave>能力。

e)SSH会话建立完成后，管控层主动向设备发起订阅请求<create-subscription>。SSH会话中断导

致重连时，管控层主动重新发起订阅请求。

f)管控层与设备之间通过<hello>报文交互能力集，需要支持上述a）至e）能力。

g)管控层使用get或get-config获取设备数据时，采用subtree过滤方式，不使用xpath。

h)南向接口所采用的RPC尽量复用标准命令，对于标准未提供的功能，可采用自定义方式。

i)返回错误的<rpc-reply>采用RFC6241中规定的标准<rpc-error>方式，其中error-tag,

error-serverity,error-type,error-message为必填字段，其内容应指出错误原因。

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表1为Netconf操作指令。

表1Netconf操作指令

指令分类指令名称指令功能强制性

标准指令get用来从<running/>配置数据库中获取部分或全必选

部运行的配置数据和设备的状态数据

get-config从<running/>、<candidate/>和<startup/>配置数必选

据库中获取全部或指定的一部分配置数据

edit-config修改、创建、删除配置数据必选

close-session正常关闭当前NETCONF会话必选

lock锁定设备的<running/>数据库，独占配置数据库必选

的修改权

unlock取消用户自己之前执行的<lock>操作，但不能取必选

消其他用户的<lock>操作

扩展能力Candidate此能力指明设备支持<candidate/>配置数据库。可选

ConfigurationCandidateConfiguration能力被用来在不影响当

Capability前配置的情况下，对设备的配置数据进行操作

RollbackonError此能力指明设备具备错误回滚能力。如果一个错可选

Capability误的条件发生并产生一个错误元素<rpc-error>，

服务器将会停止处理<edit-config>操作，并把指

定的配置恢复至开始执行<edit-config>操作时的

完整状态

Netconf的服务器和客户端交互满足下列要求：

——配置的编辑、修改、删除采用edit-config指令；

——配置编辑采用两阶段提交方式，使用lock、unlock指令。其流程为：对备选存储加锁，运行数

据存储加锁，先编辑备选数据存储、数据检查无误后，再提交到运行数据存储，对运行存储解锁，

对备选数据存储解锁；

——配置的读取采用get-config指令，状态的查询采用get指令；

——控制命令采用自定义RPC指令；

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5.2PCEP协议要求

PCEP协议是一种用于路径计算的动态控制协议，管控层通过PCEP协议将集中算路结果实时下发到

设备，PCEP协议满足如下要求：

——设备提供PCC功能，管控层作为PCE服务端，监听4189端口，遵循RFC5440；

——设备作为算路的发起方，管控层作为集中算路和下发方，通过PCEP标准协议进行信息交互；

——支持open，keepalive，request，reply报文，遵循RFC5440；

——支持StatefulPCE功能，支持report，update，initiate报文，遵循RFC8231；

——支持状态同步功能，遵循RFC8232；

——支持RFC8745规范的SR，RFC8664规范的保护路径，正反向关联，粘连标签等配置。正反向

关联配置参见draft-ietf-pce-binding-label-sid-15,粘连标签配置参见

draft-ietf-netconf-udp-pub-channel-05。

5.3BGP-LS协议要求

BGP-LS协议满足如下要求。

——BGP-LS协议应支持单IGP域内及跨IGP域的三层逻辑拓扑收集；

——BGP-LS应支持NodeNLRI、NodeAtrribute、LinkNLRI、LinkAtrribute、PrefixNLRI、Prefix

AtrributeTLV等TLV格式，遵循RFC7752；

——应支持接收ISIS、OSPF协议上报的link-state信息。

5.4Telemetry技术的协议要求

Telemetry定义参见2018-1724-T-YD，《电信运营商网络的自动化质量测量技术要求》。

南向接口相关的Telemetry协议满足如下要求：

——支持订阅，订阅包括静态订阅和动态订阅；

——支持在订阅时指定传感器地址（senor-path）、周期上报频次等参数；

——支持结构化的数据，使用GPB对数据进行编码，使用GPB或YANG模型对数据结构进行描

述；

——支持使用gRPC协议或者UDP协议进行上报,UDP协议符合

draft-ietf-netconf-udp-pub-channel-05规范。

6数据模型要求

6

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6.1YANG建模语言要求

模型采用YANG建模，YANG建模满足如下要求。

——YANG建模通用要求：

●本文件建议采用YANG1.1版本，应遵循RFC7950；

●推荐使用IETF等标准组织定义的公有模型和数据类型；

●YANG文件要通过编译且使用工具的规范检查校验，无告警和错误。

——YANG命名设计原则：

●各元素命令风格统一，同一系统中的相同概念使用相同的名称；

●节点名称只允许出现小写字母a-z、数字0-9、中划线’-’，不支持空格；

●节点名称最大长度80个字符。

——YANG模型架构原则：

●根据系统功能特性以及实际业务逻辑必需的数据来定义模型的要素；

●List对象外需要单独定义一层container，container名称为list对象名的复数形式；

●List对象应使用用户可见的标识作为key，且key不允许修改。不应使用设备内部分配等动态

变化的值。

——YANG节点设计原则：

●Leaf节点必须指定值域，枚举型使用enumeration，数值型使用range，字符串使用patter或

length；

●Leaf节点需要明确参数的缺省情况，是缺省无，还是缺省固定的值域范围内的某个确定的值，

通过default属性表示；

●对于leaf取值为一组可选值时，对于确定的场景，推荐使用enumeration。而对于未来可能变

化的不确定场景，可使用identity；

●List内除key值之外的leaf节点，若是在创建记录时必须携带的字段，使用

mandatory属性表示。

●List内的唯一性参数若并非对象条目关键字，而是在某个list内不能重复的普通属性，则认为

在某个范围内具备唯一性，使用unique属性表示；

●List或leaf-list有确定最大/最小条目数限制的，使用max-elements/min-elements属性指定条目

数量规格；

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●对于状态等不可配置的节点，使用configfalse属性表示。

——兼容性原则：

●YANG模型变更需更新revision字段，并写明变更内容；

●YANG模型尽量保证前向兼容；

●可使用obsolete标记废弃节点，用deprecated标记不建议使用的节点。当存在可替代上述节点

的其他节点存在时，需要在注释中说明。

6.2配置管理数据模型要求

管控层通过配置对接口进行管理，实现对网元、接口、协议、隧道、业务、OAM、保护、QoS、

同步等配置的编辑、修改、删除、回读，状态的通告和查询，以及控制命令的下发。具体如下：

——网元管理，包括网元、槽位、单板、电源、电压等；

——接口管理，包括公共接口、环回接口、NULL接口、以太网接口、LAG接口、虚拟以网太接

口、Tunnel接口、FlexE接口、E1，STM-1等；

——路由协议管理，包括IPV4/V6DhcpRelay、ACL、IPV4/V6静态路由、OSPFV2/V3、ISISV4/V6、

BGP/BGP4+/MP-BGP等；

——MPLS管理，包括LDP协议、RSVP协议、MPLS-TE隧道，段路由等；

——VPN业务管理，包括VPWS、VPLS、多段PW、MPLS-BGPIPV4/IPV6VPN、VXLAN、EVPN、

TDM仿真等；

——OAM管理，包括：

●BFD：其类型包括接口、ISIS、OSPF、BGP、VRRP、LAG、LDP、LSP、PW等；

●以太网业务OAM：EFM、CFM、Y1731等。

——保护管理：括链路聚合（LAG）保护、TDM接入链路MSP1:1保护、隧道层HotStandBy保护、

PW层冗余保护、VPN-FRR保护、IP-FRR保护、VRRP保护等；

——QOS管理：括流分类和流标记、流量监管（Policing）、拥塞管理、队列调度、流量整形（Shaping）、

连接允许功能，于支持层次化QOS的设备，应支持在各层次（业务端口、LSP、PW、NNI接口

等）进行上述的QOS参数配置（可选）；

——同步管理：时钟同步和时间同步管理。

上述配置管理涉及到的模型如下表2所示。

表2配置管理涉及的模型

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特性模型名称模型内容

网元管理device网元基础信息，槽位、板卡信息等

接口管理interface接口公共数据类型、环回接口、隧道接口、

BD接口、以太接口（LAG端口、子接口、

以太虚拟接口）、TDM仿真端口等

路由协议static-route静态路由

ip-frrIPFRR

routemap路由策略

ospfOSPF协议

isisISIS协议

bgpBGP协议

MPLSmplsMPLS协议

ldpLDP协议

rsvpRSVP协议

segment-routing段路由

VPNL2vpn二层VPN

L3vpn三层VPN

Evpn以太网VPN

OAMtpoamTPOAM

cfmoamCFMOAM

efmoamEFMOAM

bfdBFDforinterface、BFDforISIS、BFDfor

OSPF、BFDforBGP、BFDforVRRP、BFD

forLAG、BFDforLDP、BFDforLSP、BFD

forPW等

QoSqosQoS

hqos层次化QoS

tplTPL

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可靠性vrrpVRRP

bumgrARP双机热备

mclagMCLAG

管理维护aaaAAA认证

radiusRadius认证

tacacstacacs认证

ntpNTP网络时间协议

ptp1588时间同步

lldpLLDP协议

upgrade设备升级

6.3数据采集数据模型要求

管控层通过telemetry对设备进行数据采集。

数据采集包含下列内容：

——Telemetry采样数据配置，包括传感器配置、传感器路径配置等；

——Telemetry目标采集器配置，包括上报目标标识、IP、端口等；

——Telemetry订阅配置，包括上送协议类型、编码类型、采样周期等；

——上报的数据分为RPC层、telemetry层及业务层，使用YANG模型进行描述。

数据采集涉及到下表3模型。

表3数据采集涉及的模型

特性模型名称模型内容

数据采集管理telemetrytelemetry通道管理、订阅管理、数据查询

6.4故障管理数据模型要求

网络故障管理功能，包括告警参数管理、告警抑制关系管理、告警原因分析、历史告警数据管理等。

管控层通过Netconf协议对设备进行故障管理，满足下列要求：

——管控层通过Netconf协议对设备进行故障管理；

——设备支持各层面的告警监测对象的告警主动上报、告警查询；

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——告警抑制、告警屏蔽的配置、修改、删除采用Netconf的edit-config指令，同步采用Netconf

的get-config或get指令。

告警的上报采用基于订阅的Netconf通知机制。

管理的内容采用YANG建模，包含下列内容：

——告警对象；

——告警抑制；

——告警屏蔽；

——告警过滤；

——告警同步；

——其他告警功能。

故障管理涉及下表4的模型。

表4故障管理涉及的模型

特性模型名称模型内容

告警管理alarm告警管理、同步、抑制、屏蔽

6.5性能管理数据模型要求

管控层通过Netconf和Telemetry协议对设备进行性能管理，满足下列需求：

——支持IPRAN设备各层面的性能监测对象的性能统计及其打开/关闭功能；

——支持IPRAN设备各层面的性能监测对象的性能统计查询功能；

——支持IPRAN设备各层面的性能监测对象的性能统计清零功能；

——性能推送采用Telemetry技术；

——性能统计的查询采用Netconf协议get指令；

——性能统计的清零等控制命令，采用Netconf自定义RPC方式下发。

性能管理的内容采用YANG建模，包含下列内容：

——性能对象；

——性能统计（即时性能、15分钟性能、24小时性能）；

——性能开关；

——性能统计查询；

——性能统计清零。

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性能管理涉及到下表5模型：

表5性能管理涉及的模型

特性模型名称模型内容

性能管理pm实时性能、历史性能、性能清零等

_________________________________

12

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目  次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语定义和缩略语...................................................................2

3.1术语...........................................................................2

3.2缩略语.........................................................................2

4IPRAN南向接口功能要求..........................................................2

5协议要求...........................................................................4

5.1Netconf协议要求................................................................4

5.2PCEP协议要求..................................................................6

5.3BGP-LS协议要求................................................................6

5.4Telemetry技术的协议要求........................................................7

6数据模型要求.......................................................................7

6.1YANG建模语言要求.............................................................7

6.2配置管理数据模型要求...........................................................8

6.3数据采集数据模型要求..........................................................11

6.4故障管理数据模型要求..........................................................11

6.5性能管理数据模型要求..........................................................12

I

YD/TXXXXX—XXXX

基于SDN的IPRAN南向接口技术要求

1范围

本文件规定了基于SDN的IPRAN南向接口功能要求，南向接口协议要求，以及相应的数据模型。

本文件适用于基于SDN的IPRAN设备的设计、研发和测试。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

CCSAYD/T3020-2016基于SDN的IPRAN网络技术要求

IETFRFC5277NETCONF事件通知（NETCONFEventNotifications）

IETFRFC5440路径计算单元通信协议（PathComputationElementCommunication

Protocol）

IETFRFC6241网络配置协议（NetworkConfigurationProtocol）

IETFRFC7752基于BGP的链路状态和流量工程的信息分布(DistributionofLink-Stateand

TrafficEngineeringInformationUsingBGP)

IETFRFC7950数据建模语言YANG1.1（TheYANG1.1DataModelingLanguage）

IETFRFC8231有状态PCE的PCEP扩展（PCEPExtensionsforStatefulPCE）

IETFRFC8232有状态PCE的标签交换路径状态同步过程优化（OptimizationsofLabel

SwitchedPathStateSynchronizationProceduresforaStatefulPCE）

IETFRFC8281有状态PCE模型中对PCE发起的标签交换路径配置的扩展（PCEP

ExtensionsforPCE-InitiatedLSPSetupinaStatefulPCEModel）

IETFRFC8664PCEP的扩展SR功能（PathComputationElementCommunicationProtocol

(PCEP)ExtensionsforSegmentRouting）

IETFRFC8745用于将工作和保护标签交换路径（LSPs）与有状态PCE关联的路径计算单

元通信协议（PCEP）的扩展（PathComputationElementCommunication

Protocol(PCEP)ExtensionsforAssociatingWorkingandProtectionLabel

1

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SwitchedPaths(LSPs)withStatefulPCE）

3术语、定义及缩略语

3.1术语

下列术语适用于本文件。

3.1.1南向接口southboundinterface

南向接口指控制器与转发设备之间控制接口以及网管与转发设备之间的管控接口。

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

BGP-LS边界网关协议-链路状态BoarderGatewayProtocol-LinkState

CLI命令行接口CommandLineInterface

DCN数据通信网络DataCommunicationNetwork

IP因特网协议InternetProtocol

RPC远程过程调用RemoteProcedureCall

PCEP路径计算单元控制协议PathComputationElementProtocol

PCC路径计算客户端PathComputationClient

Netconf网络配置协议NetworkConfigurationProtocol

gRPC谷歌远程过程调用GoogleRemoteProcedureCall

4IPRAN南向接口功能要求

图1为基于SDN的IPRAN的南向接口功能示意图，包括管控层、南向接口和IPRAN转发设备层。

管控层包括网管和/或控制器的功能，实现资源管理、配置管理、拓扑管理、故障管理、性能管理、

路径计算、业务转发等功能。资源管理主要包括板卡、链路等网络资源管理和调度等功能。配置管理主

要包括：子网配置管理、路径配置管理、业务配置管理、时钟和时间配置、QOS配置等功能。网络拓扑

管理主要包括：拓扑视图、拓扑浏览和拓扑编辑等功能。故障管理主要包括：告警收集和同步、告警显

示和统计、告警确认与清除、告警相关性抑制、故障定位、告警过滤等功能。性能管理功能主要包括：

性能监测参数配置、性能监测管理、性能数据上报管理、性能门限管理、性能数据查询、性能数据存储

等功能。路径计算主要包括：基于BGP-LS上报的网络实时拓扑变化、PCEP上报的实时隧道数据库变化、

Telemetry上报的链路及业务流量变化，并根据用户配置路径算路策略，实现隧道集中实时算路、路径

2

YD/TXXXXX—XXXX

实时重路由、以及路径的调整和优化，管控器使用PCEP实现隧道实时路径下发。业务转发功能主要包括：

管控器根据业务需求生成转发行为控制数据，并逐层分解控制粒度，最终下发到传送平面各节点，控制

网络的业务转发、保护恢复等行为。

图1基于S