淺析SDN在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用方案

汪秀豐

【摘要】 SDN概念的提出，直接打破了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)體系格局。同時(shí)，SDN在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的服務(wù)中，也得以更加風(fēng)格化與個(gè)性化，為新興的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的噴涌奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。SDN的建立基石主要在于基本控制邏輯辯證以及和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行分離的原則，把網(wǎng)絡(luò)中的智能結(jié)構(gòu)統(tǒng)一在控制層面，從而更加方便給網(wǎng)絡(luò)提供升級(jí)與控制業(yè)務(wù)。在新時(shí)代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并肩前行的狀態(tài)下，SDN已經(jīng)逐漸成為了互聯(lián)網(wǎng)巨頭一致重視的新興網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】 SDN OpenFlow

隨著全球信息技術(shù)整體的不斷發(fā)展與用戶(hù)需求意識(shí)的反復(fù)變化，尤其，是在諸多網(wǎng)絡(luò)新興技術(shù)不斷完善的今天，隨著新的產(chǎn)品、服務(wù)、模式的注入，不但給企業(yè)帶來(lái)了更為客觀(guān)的價(jià)值，也給通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇。另外，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用擁有多花樣的屬性特點(diǎn)，大帶寬應(yīng)用逐漸推動(dòng)整體對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)與管理能力提出了更高層次的要求。

一、SDN體系架構(gòu)

SDN屬于當(dāng)前形勢(shì)下的全新的網(wǎng)絡(luò)框架組成，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制以及轉(zhuǎn)發(fā)能力實(shí)施分離，并且可以依據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力能夠?qū)幊虒?shí)施進(jìn)一步控制。這種一開(kāi)始和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備密切聯(lián)合的網(wǎng)絡(luò)控制，依靠能夠編制程序的辦法調(diào)配底層設(shè)施能力完成抽象的表述。根據(jù)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（Open Network Foundation）的定義標(biāo)準(zhǔn)，軟件定義網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)主要包括三個(gè)層面，即基礎(chǔ)設(shè)施層、控制層、以及應(yīng)用層。其中，應(yīng)用層能夠管理網(wǎng)絡(luò)并且對(duì)其它相關(guān)的應(yīng)用實(shí)施轉(zhuǎn)發(fā)，也可以契合網(wǎng)絡(luò)特性的配置標(biāo)準(zhǔn)從而完成加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的利用率，確保特殊網(wǎng)絡(luò)

應(yīng)用中的安全以及網(wǎng)路服務(wù)的質(zhì)量；控制層的應(yīng)用主要能夠安排放置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中資源的抽象信息，能夠支持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌═opology）、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息的集中和信息維護(hù)，并且根據(jù)應(yīng)用層中的控制調(diào)整不盡相同的轉(zhuǎn)發(fā)面狀態(tài)；基礎(chǔ)設(shè)施層平臺(tái)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理以及狀態(tài)收集和轉(zhuǎn)發(fā)?，F(xiàn)階段，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)主要對(duì)軟件定義網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)面模型實(shí)施了標(biāo)準(zhǔn)定義，發(fā)布了OpenFlow-spec-v1.3.0版本。OpenFlow把網(wǎng)絡(luò)SDN轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備進(jìn)行概念化，使之成為利用多級(jí)流表（FlowTable）完成驅(qū)動(dòng)的模型[1]。如圖1所示。

在軟件定義網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)模型里面有兩個(gè)階段的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程十分的關(guān)鍵，第一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)階段為，生成策略（Execute_instructions），第二個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)階段執(zhí)行操作（Apply_actions）。在這里面， 操作的水平直接影響了OpenFlow 對(duì)軟件定義網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)面的抽象水平，能夠在流表中實(shí)施查詢(xún)配置。一旦面臨操作工序比較繁瑣復(fù)雜時(shí)，可以通過(guò)輾轉(zhuǎn)法調(diào)查流表完成最終實(shí)現(xiàn)，在第一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)階段生成策略時(shí)，同樣可能調(diào)用執(zhí)行操作。

二、SDN 引入對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響

軟件定義網(wǎng)絡(luò)在最初的設(shè)計(jì)階段，其目的并非提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的通信水平，而主要是為了依靠控制進(jìn)而和轉(zhuǎn)發(fā)面實(shí)施分離，能夠提供可以編制程序的網(wǎng)絡(luò)水平的開(kāi)放應(yīng)用，并且能夠提升相關(guān)應(yīng)用給予網(wǎng)絡(luò)資源操控的管理控制水平[2]。也因此，軟件定義網(wǎng)絡(luò)引在通信網(wǎng)絡(luò)中擁有不同程度的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要涵括四點(diǎn)：

第一，依靠軟件定義網(wǎng)絡(luò)與OpenFlow 引入完成導(dǎo)航，破除了傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備呈現(xiàn)出的垂直整合（Vertical Integration）進(jìn)而完成了對(duì)網(wǎng)絡(luò)的軟件及硬件的分離工作。

第二，依靠控制面進(jìn)行統(tǒng)一化與虛擬化，一方面能夠簡(jiǎn)化信息技術(shù)運(yùn)維，從而減少信息技術(shù)運(yùn)維中所需要的成本。另一方面，方便服務(wù)器代理維護(hù)與代理管理，便于和相關(guān)應(yīng)用協(xié)同使用。

第三，依靠軟件控制層開(kāi)源，能夠提供給用戶(hù)個(gè)性化，風(fēng)格化的軟件定制服務(wù)，加快新業(yè)務(wù)的創(chuàng)新時(shí)間，從而減少新業(yè)務(wù)在進(jìn)行部署之后的完成周期，進(jìn)一步增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

第四，按照產(chǎn)業(yè)連接的結(jié)構(gòu)視角而言，網(wǎng)絡(luò)一旦實(shí)施開(kāi)放處理能夠吸引更加廣泛的團(tuán)體進(jìn)行共同參與，隨著這些參與者的加入，也能夠進(jìn)一步的降低總體成本及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的運(yùn)營(yíng)成本。

三、SDN網(wǎng)絡(luò)存在的不足

現(xiàn)階段SDN網(wǎng)絡(luò)和OpenFlow發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛，但若要應(yīng)用于高規(guī)模，成熟期的商業(yè)運(yùn)營(yíng)中仍然存有一定的差距，其存在的典型不足有幾點(diǎn)：第一，SDN 的核心主要是讓網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用相互結(jié)合并產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，換言之便是需要利用網(wǎng)絡(luò)資源、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等低端網(wǎng)絡(luò)要和其使用標(biāo)準(zhǔn)無(wú)縫連接，完全匹配，網(wǎng)絡(luò)才可以完成按需服務(wù)。但是如今SDN在此方面的技術(shù)完善與研究仍處于滯后階段，諸多研究范圍仍然停留于網(wǎng)絡(luò)控制與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的接口協(xié)議中，例如聯(lián)合OpenFlow；第二，SDN網(wǎng)絡(luò)集中系統(tǒng)依然保留替代方案，當(dāng)前網(wǎng)管系統(tǒng)依靠升級(jí)開(kāi)發(fā)，可以完成對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制；第三，從安全性的視角而言，集中化網(wǎng)絡(luò)控制不可避免的存在單點(diǎn)失效的可能，倘若一旦其控制系統(tǒng)功能遭遇攻擊，則會(huì)引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能的喪失。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，軟件定義網(wǎng)絡(luò)所具備的顯著特征主要包括轉(zhuǎn)發(fā)分離、轉(zhuǎn)發(fā)平面通用化、以及開(kāi)放應(yīng)用程序編程接口（Application Programming Interface）的應(yīng)用能夠進(jìn)行編程等。在這些顯著特征之下，通信網(wǎng)絡(luò)的引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠增強(qiáng)資源動(dòng)態(tài)的機(jī)動(dòng)性，方便其調(diào)度，能夠幫助客戶(hù)個(gè)性化的定制自身軟件。根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展視角而言，軟件定義網(wǎng)絡(luò)引入能夠說(shuō)屬于分區(qū)域的推進(jìn)步驟，而并非是對(duì)其全方位的架構(gòu)顛覆，故而準(zhǔn)確的說(shuō)軟件定義網(wǎng)絡(luò)更像是屬于技術(shù)解決方案的層面。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王堅(jiān).傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式已死網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用在博弈[J].信息安全與通信保密，2011（06）：20.

[2]3 OpenFlow Management and Configuration Protocol （OF-Config1.1）Version1.1.ONF.6，2012

[3]Jun-xue LIANG ， Zhao-wen LIN ， Yan MA .Programmable virtual network as a service： towards a future Internet testbed based on IaaS cloud[J].The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications， 2013， Vol.20Elsevier.endprint

【摘要】 SDN概念的提出，直接打破了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)體系格局。同時(shí)，SDN在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的服務(wù)中，也得以更加風(fēng)格化與個(gè)性化，為新興的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的噴涌奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。SDN的建立基石主要在于基本控制邏輯辯證以及和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行分離的原則，把網(wǎng)絡(luò)中的智能結(jié)構(gòu)統(tǒng)一在控制層面，從而更加方便給網(wǎng)絡(luò)提供升級(jí)與控制業(yè)務(wù)。在新時(shí)代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并肩前行的狀態(tài)下，SDN已經(jīng)逐漸成為了互聯(lián)網(wǎng)巨頭一致重視的新興網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】 SDN OpenFlow

隨著全球信息技術(shù)整體的不斷發(fā)展與用戶(hù)需求意識(shí)的反復(fù)變化，尤其，是在諸多網(wǎng)絡(luò)新興技術(shù)不斷完善的今天，隨著新的產(chǎn)品、服務(wù)、模式的注入，不但給企業(yè)帶來(lái)了更為客觀(guān)的價(jià)值，也給通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇。另外，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用擁有多花樣的屬性特點(diǎn)，大帶寬應(yīng)用逐漸推動(dòng)整體對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)與管理能力提出了更高層次的要求。

一、SDN體系架構(gòu)

SDN屬于當(dāng)前形勢(shì)下的全新的網(wǎng)絡(luò)框架組成，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制以及轉(zhuǎn)發(fā)能力實(shí)施分離，并且可以依據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力能夠?qū)幊虒?shí)施進(jìn)一步控制。這種一開(kāi)始和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備密切聯(lián)合的網(wǎng)絡(luò)控制，依靠能夠編制程序的辦法調(diào)配底層設(shè)施能力完成抽象的表述。根據(jù)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（Open Network Foundation）的定義標(biāo)準(zhǔn)，軟件定義網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)主要包括三個(gè)層面，即基礎(chǔ)設(shè)施層、控制層、以及應(yīng)用層。其中，應(yīng)用層能夠管理網(wǎng)絡(luò)并且對(duì)其它相關(guān)的應(yīng)用實(shí)施轉(zhuǎn)發(fā)，也可以契合網(wǎng)絡(luò)特性的配置標(biāo)準(zhǔn)從而完成加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的利用率，確保特殊網(wǎng)絡(luò)

應(yīng)用中的安全以及網(wǎng)路服務(wù)的質(zhì)量；控制層的應(yīng)用主要能夠安排放置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中資源的抽象信息，能夠支持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌═opology）、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息的集中和信息維護(hù)，并且根據(jù)應(yīng)用層中的控制調(diào)整不盡相同的轉(zhuǎn)發(fā)面狀態(tài)；基礎(chǔ)設(shè)施層平臺(tái)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理以及狀態(tài)收集和轉(zhuǎn)發(fā)?，F(xiàn)階段，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)主要對(duì)軟件定義網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)面模型實(shí)施了標(biāo)準(zhǔn)定義，發(fā)布了OpenFlow-spec-v1.3.0版本。OpenFlow把網(wǎng)絡(luò)SDN轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備進(jìn)行概念化，使之成為利用多級(jí)流表（FlowTable）完成驅(qū)動(dòng)的模型[1]。如圖1所示。

在軟件定義網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)模型里面有兩個(gè)階段的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程十分的關(guān)鍵，第一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)階段為，生成策略（Execute_instructions），第二個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)階段執(zhí)行操作（Apply_actions）。在這里面， 操作的水平直接影響了OpenFlow 對(duì)軟件定義網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)面的抽象水平，能夠在流表中實(shí)施查詢(xún)配置。一旦面臨操作工序比較繁瑣復(fù)雜時(shí)，可以通過(guò)輾轉(zhuǎn)法調(diào)查流表完成最終實(shí)現(xiàn)，在第一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)階段生成策略時(shí)，同樣可能調(diào)用執(zhí)行操作。

二、SDN 引入對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響

軟件定義網(wǎng)絡(luò)在最初的設(shè)計(jì)階段，其目的并非提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的通信水平，而主要是為了依靠控制進(jìn)而和轉(zhuǎn)發(fā)面實(shí)施分離，能夠提供可以編制程序的網(wǎng)絡(luò)水平的開(kāi)放應(yīng)用，并且能夠提升相關(guān)應(yīng)用給予網(wǎng)絡(luò)資源操控的管理控制水平[2]。也因此，軟件定義網(wǎng)絡(luò)引在通信網(wǎng)絡(luò)中擁有不同程度的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要涵括四點(diǎn)：

第一，依靠軟件定義網(wǎng)絡(luò)與OpenFlow 引入完成導(dǎo)航，破除了傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備呈現(xiàn)出的垂直整合（Vertical Integration）進(jìn)而完成了對(duì)網(wǎng)絡(luò)的軟件及硬件的分離工作。

第二，依靠控制面進(jìn)行統(tǒng)一化與虛擬化，一方面能夠簡(jiǎn)化信息技術(shù)運(yùn)維，從而減少信息技術(shù)運(yùn)維中所需要的成本。另一方面，方便服務(wù)器代理維護(hù)與代理管理，便于和相關(guān)應(yīng)用協(xié)同使用。

第三，依靠軟件控制層開(kāi)源，能夠提供給用戶(hù)個(gè)性化，風(fēng)格化的軟件定制服務(wù)，加快新業(yè)務(wù)的創(chuàng)新時(shí)間，從而減少新業(yè)務(wù)在進(jìn)行部署之后的完成周期，進(jìn)一步增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

第四，按照產(chǎn)業(yè)連接的結(jié)構(gòu)視角而言，網(wǎng)絡(luò)一旦實(shí)施開(kāi)放處理能夠吸引更加廣泛的團(tuán)體進(jìn)行共同參與，隨著這些參與者的加入，也能夠進(jìn)一步的降低總體成本及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的運(yùn)營(yíng)成本。

三、SDN網(wǎng)絡(luò)存在的不足

現(xiàn)階段SDN網(wǎng)絡(luò)和OpenFlow發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛，但若要應(yīng)用于高規(guī)模，成熟期的商業(yè)運(yùn)營(yíng)中仍然存有一定的差距，其存在的典型不足有幾點(diǎn)：第一，SDN 的核心主要是讓網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用相互結(jié)合并產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，換言之便是需要利用網(wǎng)絡(luò)資源、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等低端網(wǎng)絡(luò)要和其使用標(biāo)準(zhǔn)無(wú)縫連接，完全匹配，網(wǎng)絡(luò)才可以完成按需服務(wù)。但是如今SDN在此方面的技術(shù)完善與研究仍處于滯后階段，諸多研究范圍仍然停留于網(wǎng)絡(luò)控制與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的接口協(xié)議中，例如聯(lián)合OpenFlow；第二，SDN網(wǎng)絡(luò)集中系統(tǒng)依然保留替代方案，當(dāng)前網(wǎng)管系統(tǒng)依靠升級(jí)開(kāi)發(fā)，可以完成對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制；第三，從安全性的視角而言，集中化網(wǎng)絡(luò)控制不可避免的存在單點(diǎn)失效的可能，倘若一旦其控制系統(tǒng)功能遭遇攻擊，則會(huì)引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能的喪失。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，軟件定義網(wǎng)絡(luò)所具備的顯著特征主要包括轉(zhuǎn)發(fā)分離、轉(zhuǎn)發(fā)平面通用化、以及開(kāi)放應(yīng)用程序編程接口（Application Programming Interface）的應(yīng)用能夠進(jìn)行編程等。在這些顯著特征之下，通信網(wǎng)絡(luò)的引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠增強(qiáng)資源動(dòng)態(tài)的機(jī)動(dòng)性，方便其調(diào)度，能夠幫助客戶(hù)個(gè)性化的定制自身軟件。根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展視角而言，軟件定義網(wǎng)絡(luò)引入能夠說(shuō)屬于分區(qū)域的推進(jìn)步驟，而并非是對(duì)其全方位的架構(gòu)顛覆，故而準(zhǔn)確的說(shuō)軟件定義網(wǎng)絡(luò)更像是屬于技術(shù)解決方案的層面。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王堅(jiān).傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式已死網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用在博弈[J].信息安全與通信保密，2011（06）：20.

[2]3 OpenFlow Management and Configuration Protocol （OF-Config1.1）Version1.1.ONF.6，2012

[3]Jun-xue LIANG ， Zhao-wen LIN ， Yan MA .Programmable virtual network as a service： towards a future Internet testbed based on IaaS cloud[J].The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications， 2013， Vol.20Elsevier.endprint

【摘要】 SDN概念的提出，直接打破了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)體系格局。同時(shí)，SDN在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的服務(wù)中，也得以更加風(fēng)格化與個(gè)性化，為新興的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的噴涌奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。SDN的建立基石主要在于基本控制邏輯辯證以及和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行分離的原則，把網(wǎng)絡(luò)中的智能結(jié)構(gòu)統(tǒng)一在控制層面，從而更加方便給網(wǎng)絡(luò)提供升級(jí)與控制業(yè)務(wù)。在新時(shí)代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并肩前行的狀態(tài)下，SDN已經(jīng)逐漸成為了互聯(lián)網(wǎng)巨頭一致重視的新興網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】 SDN OpenFlow

隨著全球信息技術(shù)整體的不斷發(fā)展與用戶(hù)需求意識(shí)的反復(fù)變化，尤其，是在諸多網(wǎng)絡(luò)新興技術(shù)不斷完善的今天，隨著新的產(chǎn)品、服務(wù)、模式的注入，不但給企業(yè)帶來(lái)了更為客觀(guān)的價(jià)值，也給通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇。另外，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用擁有多花樣的屬性特點(diǎn)，大帶寬應(yīng)用逐漸推動(dòng)整體對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)與管理能力提出了更高層次的要求。

一、SDN體系架構(gòu)

SDN屬于當(dāng)前形勢(shì)下的全新的網(wǎng)絡(luò)框架組成，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制以及轉(zhuǎn)發(fā)能力實(shí)施分離，并且可以依據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力能夠?qū)幊虒?shí)施進(jìn)一步控制。這種一開(kāi)始和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備密切聯(lián)合的網(wǎng)絡(luò)控制，依靠能夠編制程序的辦法調(diào)配底層設(shè)施能力完成抽象的表述。根據(jù)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（Open Network Foundation）的定義標(biāo)準(zhǔn)，軟件定義網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)主要包括三個(gè)層面，即基礎(chǔ)設(shè)施層、控制層、以及應(yīng)用層。其中，應(yīng)用層能夠管理網(wǎng)絡(luò)并且對(duì)其它相關(guān)的應(yīng)用實(shí)施轉(zhuǎn)發(fā)，也可以契合網(wǎng)絡(luò)特性的配置標(biāo)準(zhǔn)從而完成加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的利用率，確保特殊網(wǎng)絡(luò)

應(yīng)用中的安全以及網(wǎng)路服務(wù)的質(zhì)量；控制層的應(yīng)用主要能夠安排放置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中資源的抽象信息，能夠支持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌═opology）、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息的集中和信息維護(hù)，并且根據(jù)應(yīng)用層中的控制調(diào)整不盡相同的轉(zhuǎn)發(fā)面狀態(tài)；基礎(chǔ)設(shè)施層平臺(tái)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理以及狀態(tài)收集和轉(zhuǎn)發(fā)?，F(xiàn)階段，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)主要對(duì)軟件定義網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)面模型實(shí)施了標(biāo)準(zhǔn)定義，發(fā)布了OpenFlow-spec-v1.3.0版本。OpenFlow把網(wǎng)絡(luò)SDN轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備進(jìn)行概念化，使之成為利用多級(jí)流表（FlowTable）完成驅(qū)動(dòng)的模型[1]。如圖1所示。

在軟件定義網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)模型里面有兩個(gè)階段的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程十分的關(guān)鍵，第一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)階段為，生成策略（Execute_instructions），第二個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)階段執(zhí)行操作（Apply_actions）。在這里面， 操作的水平直接影響了OpenFlow 對(duì)軟件定義網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)面的抽象水平，能夠在流表中實(shí)施查詢(xún)配置。一旦面臨操作工序比較繁瑣復(fù)雜時(shí)，可以通過(guò)輾轉(zhuǎn)法調(diào)查流表完成最終實(shí)現(xiàn)，在第一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)階段生成策略時(shí)，同樣可能調(diào)用執(zhí)行操作。

二、SDN 引入對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響

軟件定義網(wǎng)絡(luò)在最初的設(shè)計(jì)階段，其目的并非提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的通信水平，而主要是為了依靠控制進(jìn)而和轉(zhuǎn)發(fā)面實(shí)施分離，能夠提供可以編制程序的網(wǎng)絡(luò)水平的開(kāi)放應(yīng)用，并且能夠提升相關(guān)應(yīng)用給予網(wǎng)絡(luò)資源操控的管理控制水平[2]。也因此，軟件定義網(wǎng)絡(luò)引在通信網(wǎng)絡(luò)中擁有不同程度的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要涵括四點(diǎn)：

第一，依靠軟件定義網(wǎng)絡(luò)與OpenFlow 引入完成導(dǎo)航，破除了傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備呈現(xiàn)出的垂直整合（Vertical Integration）進(jìn)而完成了對(duì)網(wǎng)絡(luò)的軟件及硬件的分離工作。

第二，依靠控制面進(jìn)行統(tǒng)一化與虛擬化，一方面能夠簡(jiǎn)化信息技術(shù)運(yùn)維，從而減少信息技術(shù)運(yùn)維中所需要的成本。另一方面，方便服務(wù)器代理維護(hù)與代理管理，便于和相關(guān)應(yīng)用協(xié)同使用。

第三，依靠軟件控制層開(kāi)源，能夠提供給用戶(hù)個(gè)性化，風(fēng)格化的軟件定制服務(wù)，加快新業(yè)務(wù)的創(chuàng)新時(shí)間，從而減少新業(yè)務(wù)在進(jìn)行部署之后的完成周期，進(jìn)一步增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

第四，按照產(chǎn)業(yè)連接的結(jié)構(gòu)視角而言，網(wǎng)絡(luò)一旦實(shí)施開(kāi)放處理能夠吸引更加廣泛的團(tuán)體進(jìn)行共同參與，隨著這些參與者的加入，也能夠進(jìn)一步的降低總體成本及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的運(yùn)營(yíng)成本。

三、SDN網(wǎng)絡(luò)存在的不足

現(xiàn)階段SDN網(wǎng)絡(luò)和OpenFlow發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛，但若要應(yīng)用于高規(guī)模，成熟期的商業(yè)運(yùn)營(yíng)中仍然存有一定的差距，其存在的典型不足有幾點(diǎn)：第一，SDN 的核心主要是讓網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用相互結(jié)合并產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，換言之便是需要利用網(wǎng)絡(luò)資源、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等低端網(wǎng)絡(luò)要和其使用標(biāo)準(zhǔn)無(wú)縫連接，完全匹配，網(wǎng)絡(luò)才可以完成按需服務(wù)。但是如今SDN在此方面的技術(shù)完善與研究仍處于滯后階段，諸多研究范圍仍然停留于網(wǎng)絡(luò)控制與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的接口協(xié)議中，例如聯(lián)合OpenFlow；第二，SDN網(wǎng)絡(luò)集中系統(tǒng)依然保留替代方案，當(dāng)前網(wǎng)管系統(tǒng)依靠升級(jí)開(kāi)發(fā)，可以完成對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制；第三，從安全性的視角而言，集中化網(wǎng)絡(luò)控制不可避免的存在單點(diǎn)失效的可能，倘若一旦其控制系統(tǒng)功能遭遇攻擊，則會(huì)引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能的喪失。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，軟件定義網(wǎng)絡(luò)所具備的顯著特征主要包括轉(zhuǎn)發(fā)分離、轉(zhuǎn)發(fā)平面通用化、以及開(kāi)放應(yīng)用程序編程接口（Application Programming Interface）的應(yīng)用能夠進(jìn)行編程等。在這些顯著特征之下，通信網(wǎng)絡(luò)的引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠增強(qiáng)資源動(dòng)態(tài)的機(jī)動(dòng)性，方便其調(diào)度，能夠幫助客戶(hù)個(gè)性化的定制自身軟件。根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展視角而言，軟件定義網(wǎng)絡(luò)引入能夠說(shuō)屬于分區(qū)域的推進(jìn)步驟，而并非是對(duì)其全方位的架構(gòu)顛覆，故而準(zhǔn)確的說(shuō)軟件定義網(wǎng)絡(luò)更像是屬于技術(shù)解決方案的層面。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王堅(jiān).傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式已死網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用在博弈[J].信息安全與通信保密，2011（06）：20.

[2]3 OpenFlow Management and Configuration Protocol （OF-Config1.1）Version1.1.ONF.6，2012

[3]Jun-xue LIANG ， Zhao-wen LIN ， Yan MA .Programmable virtual network as a service： towards a future Internet testbed based on IaaS cloud[J].The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications， 2013， Vol.20Elsevier.endprint