北向协议解析

北向协议Northbound Interface Protocol是指网络管理系统与上层应用或管理平台之间的通信协议用于实现网络设备的数据交互、管理和控制。核心概念北向这个名称来源于网络架构图的绘制习惯——上北下南。在分层网络架构中北向接口位于架构图的顶部是向上层提供的接口。简单来说北向接口向上层应用/系统开放提供网络资源抽象和管理能力南向接口向下层设备开放用于管控底层硬件设备主要功能北向协议的核心作用包括功能说明数据交换支持上层应用获取设备状态、传感器数据、性能指标等控制指令下发允许上层系统向设备发送配置命令和远程控制指令资源调度上层系统可全局把控网络资源状态进行统一调度告警上报将底层设备的故障、异常信息上报给上层管理系统常见协议类型北向协议的实现方式多样主流包括RESTful API基于HTTP协议使用JSON/XML格式是目前SDN北向接口的主流实现方式如RYU、Floodlight、OpenDaylight等控制器NETCONF基于XML的网络配置协议通过SSH/TLS安全通道通信支持YANG数据模型SNMP简单网络管理协议主要用于告警管理和设备监控gRPC高性能RPC框架支持实时数据流传输MQTT/HTTP物联网场景中常用的轻量级协议CORBA/SOAP传统电信网络管理中的接口标准典型应用场景SDN软件定义网络控制器通过北向接口为上层应用提供灵活的网络资源抽象支持网络编程和自动化管理物联网平台设备管理平台通过北向协议如MQTT、HTTP对接上层业务应用实现设备数据的汇聚和远程控制电信网络管理运营商OSS系统通过北向接口接入网元管理系统EMS实现全网资源的统一监控和调度数据中心运维云平台通过北向接口获取服务器、网络设备的运行状态实现自动化运维两种设计范式根据ONF开放网络基金会的定义北向接口分为两类功能型北向接口Functional NBI自下而上看网络关注网络资源抽象和控制能力开放如拓扑、VPN、隧道等具体功能基于意图的北向接口Intent-based NBI自上而下看网络关注应用需求本身与具体网络技术无关通过声明式语言表达想要什么而非如何做与南向协议的区别维度北向协议南向协议方向向上层应用/系统开放向下层设备开放关注点业务抽象、资源调度设备管控、技术细节用户应用开发者、运营商OSS设备厂商、硬件管理典型协议REST API、NETCONF、SNMPOpenFlow、Modbus、OPC UA北向协议是实现网络可编程性和自动化的关键它屏蔽了底层网络的复杂性让上层应用能够像调用云服务一样方便地管理和调度网络资源。