基于SDN網(wǎng)絡(luò)分析及運營商應(yīng)用的研究

呂樺　黃徽

【摘要】文章主要對SDN這種新型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了背景介紹、架構(gòu)分析和特性分析，并開始通過運營商的角度嘗試將SDN網(wǎng)絡(luò)融入到現(xiàn)實通信網(wǎng)絡(luò)中，借以提升中國移動IP網(wǎng)的運行效率和實現(xiàn)多功能應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】SDN 通信網(wǎng)絡(luò) IP網(wǎng)

一、SDN背景介紹

雖然作為劃時代構(gòu)想的SDN（Software Defined Networking）誕生于2006年，而主要致力于推動SDN架構(gòu)，技術(shù)規(guī)范和發(fā)展工作的ONF組織直到2011年3月才得以成立。2012年4月，ONF發(fā)布了SDN白皮書，其中的SDN三層模型獲得了業(yè)界廣泛認(rèn)同。80%的通信運營商（包括中國移動）都以此作為基線模型。

第一層是物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括以太網(wǎng)交換機(jī)和路由器等；

中間層是控制器，通過監(jiān)控流量轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備了解網(wǎng)絡(luò)狀況，同時調(diào)度和控制流量轉(zhuǎn)發(fā)；

最頂層是用控制器實現(xiàn)安全、管理和其他特殊功能的應(yīng)用程序。

二、SDN架構(gòu)分析

2.1架構(gòu)剖析解讀

了解到SDN架構(gòu)的背景之后，展開網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)，一起掀開SDN架構(gòu)的神秘面紗。在保持三層結(jié)構(gòu)不變的大原則的情況下，通過組合、耦合和集成的方式滿足不同的功能需求。（圖1）

2.2控制器和APP松耦合集成，平臺解耦

APP和控制器平臺采用松耦合設(shè)計，支持平臺可替換?？刂破髌脚_支持代碼集成，就像是用Android的手機(jī)照樣可以將Iphone的壁紙拿過來用一樣。

2.3控制器平臺全面對接APP

控制器平臺北向?qū)崿F(xiàn)細(xì)顆粒的多層服務(wù)化接口，方便APP的對接、調(diào)用和集成。

三、SDN特性分析

3.1開放性

在開放性方面，SDN網(wǎng)絡(luò)有著相對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無法比擬的優(yōu)勢，可謂是SDN網(wǎng)絡(luò)第一利器。

1）網(wǎng)絡(luò)可編程、可擴(kuò)展：北向支持網(wǎng)絡(luò)可編程，算法可定義；

2）系統(tǒng)可集成：可集成ONOS，兼容ODL；

3）平臺可演進(jìn)：App對控制器平臺可解耦，不因平臺替換而重構(gòu)。

3.2可靠性

SDN網(wǎng)絡(luò)針對不同的可能故障，都有對應(yīng)的設(shè)計來規(guī)避影響。

1）運行控制器：通過異地?zé)崛轂?zāi)搞定。控制器集群A、B互相作為對方的災(zāi)備節(jié)點，相互備份數(shù)據(jù)；

2）控制器軟件自身故障：通過本地分布式集群解決。邏輯上集中對外表現(xiàn)為一個邏輯控制器單元。物理上分布節(jié)點實例可以部署在物理機(jī)或虛擬機(jī)上，單節(jié)點故障不會引起業(yè)務(wù)中斷；

3）控制器和轉(zhuǎn)發(fā)器之間通信鏈路故障：通過多重通信保障。

3.3安全性

SDN網(wǎng)絡(luò)在北向、南向、東西向提供全方位保護(hù)和安全管理，并通過端口認(rèn)證，用戶授權(quán)和App認(rèn)證來確保系統(tǒng)安全性。

四、SDN在運營商的應(yīng)用

在IP承載網(wǎng)和有線寬帶等實際運營商通信網(wǎng)絡(luò)中，大量的通信數(shù)據(jù)配置和更新造成了通信網(wǎng)絡(luò)的互通困難和效率低下的問題。

杭州移動聯(lián)合國內(nèi)設(shè)備廠家，基于最新SDN架構(gòu)，規(guī)劃了一些解決方案，將SDN網(wǎng)絡(luò)引入現(xiàn)實的通信網(wǎng)絡(luò)，比如IP網(wǎng)絡(luò)和有線光網(wǎng)絡(luò)中，取得了不錯的效果，不但進(jìn)一步簡化業(yè)務(wù)配置，實現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開通，而且可以對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

五、結(jié)束語

本文主要對SDN這種新型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了背景介紹、架構(gòu)分析和特性分析，并開始通過運營商的角度嘗試將SDN網(wǎng)絡(luò)融入到現(xiàn)實通信網(wǎng)絡(luò)中，借以提升移動IP承載網(wǎng)和有線寬帶網(wǎng)的運行效率和實現(xiàn)多功能應(yīng)用。