SDN在IP網(wǎng)絡演進中的作用研究

◆謝振文

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SDN在IP網(wǎng)絡演進中的作用研究

◆謝振文

(廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司 廣東 510630)

隨著Web的出現(xiàn)，使得網(wǎng)絡服務發(fā)生翻天覆地變化。尤其是在網(wǎng)絡服務方面每天都會出現(xiàn)新的服務形式，且所提供的服務能夠獲取更多用戶，以此給網(wǎng)絡應用方式和流量模式上產(chǎn)生著不斷作用。之前所建立的基礎(chǔ)設施已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今網(wǎng)絡所發(fā)生的變化，如果想要滿足這些需求，那么網(wǎng)絡在發(fā)展上就要能夠提供更加靈活和快速的變化。而SDN（軟件定義網(wǎng)絡）與NFV（網(wǎng)絡功能虛擬化）這兩種技術(shù)能夠在應用中適應網(wǎng)絡新變化。在本文中對SDN在IP網(wǎng)絡演進中的作用進行研究，以此能夠?qū)DN的應用如何推動網(wǎng)絡更加快速的發(fā)展進行研究，以此滿足用戶對網(wǎng)絡的需求。

SDN；NFV；IP網(wǎng)絡演進；作用

0 前言

Web技術(shù)的發(fā)展改變了人們生活和工作方式。現(xiàn)今，人們通過電腦或者手機等智能電子設備能夠隨時隨地的訪問網(wǎng)絡，且能夠獲取更多服務，在一定程度上滿足了人們對網(wǎng)絡的需求。對于網(wǎng)絡服務來說，其并非靜態(tài)不動的，其每天、每時每刻都在變化，且能夠為人們提供更新、更加及時的服務內(nèi)容，且在應用模式上是無法提前預測的。而大眾對網(wǎng)絡服務消費人數(shù)上并非固定的，且通過各種移動終端設備都能夠滿足人們想要獲取的各種服務內(nèi)容。基于此，服務網(wǎng)絡在發(fā)展中也不能達到靜態(tài)，且通過自動、快速、經(jīng)濟的去適應各種變化和需求。過去，網(wǎng)絡在變化時間上相對緩慢，而現(xiàn)今所提供的各種服務內(nèi)容所花費的時間更短，且能夠更加及時的去適應各種變化和發(fā)展。

1 SDN與NFV簡介

SDN（網(wǎng)絡功能虛擬化）其是網(wǎng)絡虛擬化所實現(xiàn)的一種方式。對SDN所具有的核心理念進行闡述，那么其主要功能是將網(wǎng)絡功能與業(yè)務處理抽象化處理，能夠借助外置控制器對這些抽象化對象進行控制[1]。SDN能夠?qū)⒕W(wǎng)絡業(yè)務的控制作用與轉(zhuǎn)發(fā)作用進行分離，能夠以控制平板與轉(zhuǎn)發(fā)平面上進行發(fā)展，以為兩者之間提供良好的借口處理。但是，所需要注意的是，在控制平板與轉(zhuǎn)發(fā)平面之間的分離情況是根據(jù)路由器架構(gòu)設計方法進行的應用，但是兩者在設計理念上卻存在明顯差異。隨著2011年ONF的成立，在一定程度上推動了SDN架構(gòu)和技術(shù)等的發(fā)展和規(guī)劃。如對現(xiàn)今ONF核心會員進行了解，主要有通過Google、NTT、Facebook、雅虎、微軟等途徑。并且，該核心成員對SDN技術(shù)和架構(gòu)的推進，使得SDN體系在架構(gòu)上越發(fā)明顯，其主要具有以下幾點特征：

網(wǎng)絡智能全部集中在了SDN控制層中，且對網(wǎng)絡整體發(fā)展狀態(tài)進行維護。而在SDN控制層的一面接口中能夠為編程提供接口位置，在SDN控制層另一面接口上則是以設備控制信令為主，其主要對設備轉(zhuǎn)發(fā)等進行有效控制；[2]對于運營商來說，其能夠?qū)υO備廠商的網(wǎng)絡控制點進行完全的控制，能夠減少對網(wǎng)絡營運的管理和設計工作；網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)設備在應用環(huán)節(jié)上減少，且在轉(zhuǎn)發(fā)平面上也不會完全依靠指令協(xié)議。因此，從以上SDN特點中了解到，其現(xiàn)今所擁有的網(wǎng)絡架構(gòu)能夠?qū)\營商網(wǎng)絡運營控制上起到良好促進作用。

NFV（網(wǎng)絡功能虛擬化）從2013年1月成立了NFV ISG工作組之后，且在同年10月就發(fā)布了NFV第一個版本，且在2014年繼續(xù)發(fā)布第二個版本。其作為一種虛擬化技術(shù)，能夠為人們帶來更多便利和好處。如對于運營商來說，其在NFV所投入的成本相對較少，能夠為其節(jié)省更多成本資金；[3]開放中的API能夠幫助運營商獲取更多、更加靈活的網(wǎng)絡能力，且能夠使網(wǎng)絡設備功能在應用上不用完全依靠硬件，在資源上可以實現(xiàn)共享模式，在一定程度上促進了網(wǎng)絡業(yè)務的開發(fā)。所以，在SDN與NFV之間存在補充和融合的問題，但是兩者之間并不存在依賴問題，兩者之間所具有的技術(shù)標準體系是完全不同的。如NFV在技術(shù)上可以借助SDN所實現(xiàn)，或者采取普通數(shù)據(jù)中心技術(shù)所應用也可以實現(xiàn)。

圖1 SDN三層模型

圖2 NFV框架示意圖

2 網(wǎng)絡演進

將SDN與NFV引入到網(wǎng)絡中應用是網(wǎng)絡發(fā)展的主流趨勢。但是，這種演進方式并不能得到馬上實現(xiàn)，而是根據(jù)網(wǎng)絡的發(fā)展在實現(xiàn)方式上趨于異同。

現(xiàn)今所應用的網(wǎng)絡應用是根據(jù)多個網(wǎng)絡應用所組成，而這些應用所具有的作用就是為更多終端用戶提供各種服務，能夠在專用硬件上為用戶在網(wǎng)絡設施訪問中提供這些網(wǎng)絡應用。與此同時，IP網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施在應用上也能實現(xiàn)各自的系統(tǒng)，如所提供的服務控制系統(tǒng)，以及提供核心傳輸功能的系統(tǒng)等等。

現(xiàn)今，針對網(wǎng)絡應用繁雜的業(yè)務范疇，能夠滿足用戶更多個性化服務需求，還能在寬帶方面進行相應調(diào)配，以此保證時延能夠滿足用戶的需求[4]。如果是過去網(wǎng)絡的話那么相對困難，但是在SDN與NFV的影響下，則可以滿足網(wǎng)絡特定的需求。

目前移動終端用戶在人數(shù)上是非常龐大的，但是在提供服務過程中諸多不可預測性，以及在流量模式上的快速變化等都造成部分網(wǎng)絡功能做以虛擬化處理，只將部分功能保留在物理網(wǎng)元中。

如通過SDN控制，WAN能夠讓VPN實現(xiàn)不同工作場景的服務需求，且所提供的場景中WAN-SDN控制器配置網(wǎng)絡中傳輸作用和路由，能夠?qū)PN特性實現(xiàn)管理，如最佳路徑選擇、能力等。WAN-SDN控制器能夠?qū)Χ喾NAPI與協(xié)議來進行網(wǎng)絡拓撲，以及管理網(wǎng)絡資源等。

3 結(jié)束語

SDN所具有的技術(shù)具有一定的可編程特性，且能夠使人們所應用的網(wǎng)絡在網(wǎng)絡資源方面發(fā)生一定變化，能夠更加貼近用戶對網(wǎng)絡的需求。所以可以說，SDN技術(shù)已經(jīng)改變了世界人民對網(wǎng)絡的態(tài)度。而對于世界上任何一個人來說，都對網(wǎng)絡服務有更高要求，尤其是在人們所關(guān)注的娛樂、生活、教育、經(jīng)濟等方面，都能夠起到良好的作用。并且，隨著Web的發(fā)展，網(wǎng)絡服務在發(fā)展趨勢和方式上會更加超出人們所意料。

[1]于鳳林.SDN管控下的視頻IP網(wǎng)絡分析和思考[J].廣播電視信息，2016.

[2]楊瀚森.SDN在IP網(wǎng)絡演進中的作用[J].科技風，2016.

[3]李德忠.關(guān)于SDN/NFV技術(shù)在EPC演進中具體作用的討論[A].中國通信學會信息通信網(wǎng)絡技術(shù)委員會2015年年會論文集[C]，2015.

[4]Mark M.Clougherty,Christopher A.White,Harish Vis- wanathan,Colin L.Kahn.SDN在IP網(wǎng)絡演進中的作用[J].電信科學，2014.