基于SDN網絡分析及運營商應用的研究

呂樺　黃徽

【摘要】文章主要對SDN這種新型網絡進行了背景介紹、架構分析和特性分析，并開始通過運營商的角度嘗試將SDN網絡融入到現實通信網絡中，借以提升中國移動IP網的運行效率和實現多功能應用。

【關鍵詞】SDN 通信網絡 IP網

一、SDN背景介紹

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

第一層是物理層網絡設備，包括以太網交換機和路由器等；

中間層是控制器，通過監控流量轉發設備了解網絡狀況，同時調度和控制流量轉發；

最頂層是用控制器實現安全、管理和其他特殊功能的應用程序。

二、SDN架構分析

2.1架構剖析解讀

了解到SDN架構的背景之后，展開網絡邏輯結構，一起掀開SDN架構的神秘面紗。在保持三層結構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計，支持平臺可替換。控制器平臺支持代碼集成，就像是用Android的手機照樣可以將Iphone的壁紙拿過來用一樣。

2.3控制器平臺全面對接APP

控制器平臺北向實現細顆粒的多層服務化接口，方便APP的對接、調用和集成。

三、SDN特性分析

3.1開放性

在開放性方面，SDN網絡有著相對傳統網絡無法比擬的優勢，可謂是SDN網絡第一利器。

1）網絡可編程、可擴展：北向支持網絡可編程，算法可定義；

2）系統可集成：可集成ONOS，兼容ODL；

3）平臺可演進：App對控制器平臺可解耦，不因平臺替換而重構。

3.2可靠性

SDN網絡針對不同的可能故障，都有對應的設計來規避影響。

1）運行控制器：通過異地熱容災搞定。控制器集群A、B互相作為對方的災備節點，相互備份數據；

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為一個邏輯控制器單元。物理上分布節點實例可以部署在物理機或虛擬機上，單節點故障不會引起業務中斷；

3）控制器和轉發器之間通信鏈路故障：通過多重通信保障。

3.3安全性

SDN網絡在北向、南向、東西向提供全方位保護和安全管理，并通過端口認證，用戶授權和App認證來確保系統安全性。

四、SDN在運營商的應用

在IP承載網和有線寬帶等實際運營商通信網絡中，大量的通信數據配置和更新造成了通信網絡的互通困難和效率低下的問題。

杭州移動聯合國內設備廠家，基于最新SDN架構，規劃了一些解決方案，將SDN網絡引入現實的通信網絡，比如IP網絡和有線光網絡中，取得了不錯的效果，不但進一步簡化業務配置，實現新業務的快速開通，而且可以對網絡流量進行優化調整。

五、結束語

本文主要對SDN這種新型網絡進行了背景介紹、架構分析和特性分析，并開始通過運營商的角度嘗試將SDN網絡融入到現實通信網絡中，借以提升移動IP承載網和有線寬帶網的運行效率和實現多功能應用。