探討軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)在電力信息通信網(wǎng)的研究與應(yīng)用

◆許振飛 張曉暉 許崇志 張 梅 柯 望

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探討軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)在電力信息通信網(wǎng)的研究與應(yīng)用

◆許振飛 張曉暉 許崇志 張 梅 柯 望

（國網(wǎng)安徽省電力有限公司蚌埠供電公司 安徽 233090）

為了可以使軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）可以順利應(yīng)用在電力信息通信網(wǎng)中，需要針對實際應(yīng)用展開研究，從而為電力信息通信網(wǎng)的未來發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)保障?；诖耍诒酒恼轮袑槍浖x網(wǎng)絡(luò)（SDN）展開概述，進(jìn)而針對軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）在電力信息通信網(wǎng)中的具體應(yīng)用展開研究，希望可以為相關(guān)人員提供參考幫助。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）；電力信息通信網(wǎng)；研究與應(yīng)用

0 引言

隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備也在不斷發(fā)展。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的中軟硬件需要通過高度集成來完成，并且電力信息通信網(wǎng)系統(tǒng)具備較高的封閉性，同時其還可以表現(xiàn)在各個網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備中，通過逐跳路由的計算方式可以使相關(guān)人員觀看到網(wǎng)絡(luò)的全方位視圖。為了可以使電力信息通信網(wǎng)可以更加順利的發(fā)展，就需要應(yīng)用目前較為有效的技術(shù)來實現(xiàn)。

1 軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的概述

SDN又可以將其稱之為軟件定義網(wǎng)絡(luò)，主要是由美國某所大學(xué)的研究部門所研究出來的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在整個結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)為Open flow，并分離了整個網(wǎng)絡(luò)中控制與數(shù)據(jù)的平面，從而增加了對于網(wǎng)絡(luò)流量所展開實際控制中的靈活性能，并以此為電力信息通訊網(wǎng)絡(luò)的實際發(fā)展起到很大程度的推動作用。在較為經(jīng)典的SDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，主要應(yīng)用的控制、管理與操作系統(tǒng)都是單獨的，這樣就能夠使網(wǎng)絡(luò)之中的硬件設(shè)施更加規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，并在真正意義上實現(xiàn)對于編程的自動化控制。這種軟件定義的網(wǎng)絡(luò)自身擁有三種較為基本的特點，第一種是能夠有效分離控制與數(shù)據(jù)這兩者的平面；第二種是能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)中的控制平臺集中到一起；第三種是能夠在軟件與硬件中實現(xiàn)可編程化的有效掌控，而且這種網(wǎng)絡(luò)自身在業(yè)務(wù)、成本等多方面均有較為明顯的優(yōu)點[1]。其能夠在設(shè)計路由器的過程中涵蓋了硬件與軟件的數(shù)據(jù)通道與控制，其中的數(shù)據(jù)通道可以對每個包展開查詢、交換與緩存，而控制則是對路由器所展開的協(xié)議與管理等。除此之外，軟件定義這種網(wǎng)絡(luò)在針對網(wǎng)絡(luò)所展開的規(guī)劃設(shè)計、監(jiān)督管理等方面有著極高的靈活性能，在控制方面也能夠自動控制對其所展開的控制是分布式還是集中式，在針對聚合流與微量流展開轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，也能夠自動匹配相應(yīng)的流表項，并對開展的方式進(jìn)行合理挑選。而且這種網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)方面的響應(yīng)速度非常快，能夠?qū)τ诰W(wǎng)絡(luò)中的路由、安全、流量等多方面的實際參數(shù)展開制作，并與此同時將參數(shù)配備到網(wǎng)絡(luò)的信息數(shù)據(jù)中，從而在真正意義上降低網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)業(yè)務(wù)所需要的實際時間[2]。

2 軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）在電力信息通信網(wǎng)中的具體應(yīng)用

當(dāng)將軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）實際應(yīng)用在電力通信網(wǎng)中時，具體的應(yīng)用主要可以分為以下幾個方面：第一個方面是通過將專用接口轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)的方式來實現(xiàn)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的實際應(yīng)用。因為電力信息通信網(wǎng)中扮演主導(dǎo)角色的是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商，所以當(dāng)設(shè)備商在提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的過程中，通過開放共同使用用戶來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的具體開發(fā)，就可以使軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）具備一定程度的成熟性，同時還可以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的具體實施更加具備便捷性，而且該項技術(shù)體系也會具備較高的封閉性；第二個方面是將Open flow作為電力信息通信網(wǎng)中的關(guān)鍵基礎(chǔ)，并將其作為實現(xiàn)協(xié)議的開放措施，全面分離網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的控制平臺以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平臺，并且需要在這一過程中給集中化控制系統(tǒng)提供全面的支持。在實際實現(xiàn)該種方式的過程中需要獲得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商的全面支持，以便使其發(fā)展獲得更加廣闊的空間，從而使其可以在信息通信領(lǐng)域中起到至關(guān)重要的影響作用；第三個方面是通過將虛擬化市場作為主要發(fā)展方向，并在多層隧道上建設(shè)二層網(wǎng)絡(luò)，而后針對整體網(wǎng)絡(luò)展開統(tǒng)一化的管理與全面控制，從而可以從根本上體現(xiàn)出虛擬化管理的有效性以及方便性。但是在實際實行這一理念的過程中，會因地層網(wǎng)絡(luò)對虛擬化管理造成的影響而導(dǎo)致實際效果受到影響，最終就會造成整體電力通信網(wǎng)受到較為嚴(yán)重的損傷[3]。

通過上述對實際應(yīng)用的分析可以得知，在第二個方面的分析中，Open flow關(guān)鍵技術(shù)可以更加有效實現(xiàn)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）在電力信息通信網(wǎng)中的實際應(yīng)用，并且通過Open flow關(guān)鍵技術(shù)來將軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）實際應(yīng)用在電力信息通信網(wǎng)中，其可以有效提高電力信息通信網(wǎng)的實際運行效果。當(dāng)實際應(yīng)用軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）時，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備則是應(yīng)用Open flow交換機(jī)展開數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)控制。從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)控制的方式來看，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是展開對設(shè)備的行分布式的控制，是基于各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)的，而軟件定義網(wǎng)絡(luò)則采取了一種新型的控制模型——集中式的控制，通過軟件邏輯控制層控制多個Open flow交換機(jī)，實現(xiàn)了全局網(wǎng)絡(luò)的集中化控制，這是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所不具備的控制優(yōu)勢，正是這種空中方式的差異使得，新型的網(wǎng)絡(luò)管理變得更加簡單和高效，有別于傳統(tǒng)的定制化管理、不同設(shè)備的分別管理等控制方式；除此之外，從軟件定義網(wǎng)絡(luò)的硬件方式來看，其硬件僅僅實現(xiàn)了存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能，因此其設(shè)備的廉價性優(yōu)勢可以充分得以發(fā)揮，統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化的硬件設(shè)備成為軟件定義網(wǎng)絡(luò)的大趨勢。從軟件角度來看，軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）是基于虛擬化網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)備的操作系統(tǒng)予以實現(xiàn)的，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，實現(xiàn)更加個性化和優(yōu)質(zhì)化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，這是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不具備的全局性控制優(yōu)勢。此外，在將軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的過程中，軟件定義網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部署完成之后，所需要的管理控制、網(wǎng)絡(luò)平臺以及接口的應(yīng)用都是建立在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的，用戶可以根據(jù)自身的需求進(jìn)行核心網(wǎng)絡(luò)功能的高度軟件化定制，而不必過分的依賴于底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商所提供的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，整個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的使用、控制具有高度的靈活性。同時，網(wǎng)絡(luò)ISP要想引入新的業(yè)務(wù)功能，僅僅需要在軟件層部署相應(yīng)的功能模塊即可，而完全擺脫了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對于設(shè)備供應(yīng)商的依賴[4]。

3 結(jié)束語

綜上所述，通過上文的論述可以得知，當(dāng)將軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）實際應(yīng)用在電力信息通信網(wǎng)中時，因為其對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求較低，僅需要通過實現(xiàn)控制轉(zhuǎn)發(fā)就可以將軟件定義網(wǎng)絡(luò)實際應(yīng)用到電力信息通信網(wǎng)中，在實際應(yīng)用的過程中并不需要過分關(guān)注于其他控制管理功能，這使得底層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以展開標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化的設(shè)計生產(chǎn)，有利于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備近乎壟斷的現(xiàn)狀。與此同時，利用軟件定義網(wǎng)絡(luò)的基本模式，網(wǎng)絡(luò)在運營部署過程中基本實現(xiàn)了自動化的部署，一旦發(fā)生了運維故障，也可以實現(xiàn)故障自主診斷，這種高度自動化的網(wǎng)絡(luò)管理運營模式，創(chuàng)新了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運營模式，極大降低了人工成本，有效降低了營運開銷。

[1]黃輝, 王易文, 沈衛(wèi)康.基于SDN及NFV的電力數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度架構(gòu)研究[J].微型電腦應(yīng)用, 2017, 33(3):53-54.

[2]劉川, 李炳林, 婁征,等.支撐電力業(yè)務(wù)規(guī)劃的軟件定義網(wǎng)絡(luò)控制器時延性能分析[J].電力系統(tǒng)自動化, 2017, 41(17):142-147.

[3]楊陽, 汪玉成, 呂玉祥,等.基于軟件定義的電力通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)感知流量調(diào)度機(jī)制研究[J].自動化與儀器儀表, 2017(8):146-149.

[4]鄧偉, 周桂平, 范軍麗,等.基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)的電力光纖到戶帶寬分配技術(shù)[J].電力建設(shè), 2017, 38(11):81-86.