基于SDN/NFV的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案

史春磊 張 雷 王桂云

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基于SDN/NFV的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案

史春磊1張 雷2王桂云2

1.中國聯(lián)通雄安新區(qū)分公司，河北 保定 071000 2.中國聯(lián)通保定分公司，河北 保定 071000

在數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代之中，SDN/NFV開始受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，其中SDN主要代表軟件定義型網(wǎng)絡(luò)，NFV代表網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化。兩者之間既存在聯(lián)系又存在差別，但是在推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化建構(gòu)的過程之中，這兩者都發(fā)揮著關(guān)鍵的作用及價(jià)值。許多的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建以及網(wǎng)絡(luò)模式都以此為基礎(chǔ)和核心。因此，將理論分析與實(shí)踐研究相結(jié)合，對(duì)基于SDN/NFV的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了深入分析，以期為提高我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平提供一定的借鑒。

SDN；NFV；網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案

1 SDN與NFV

作為一個(gè)全新的概念，SDN在誕生之初就備受社會(huì)各界關(guān)注。首先SDN誕生于人際網(wǎng)絡(luò)，業(yè)界專家以及學(xué)者在研究過程中發(fā)現(xiàn)，在對(duì)協(xié)議部署進(jìn)行不斷嘗試的過程中，首先需要以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備軟件為立足點(diǎn)和核心，重新定義各種軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。整個(gè)過程在操作時(shí)十分麻煩。因此為了保障操作流程的簡(jiǎn)單化，業(yè)界專家開始尋求有效的方法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的可編程化，讓所有的程序都能夠被集中控制和管理[1]。在這樣的背景之下，SDN應(yīng)運(yùn)而生。

首先SDN帶有控制集中化的特色，同時(shí)還能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)以及分級(jí)控制。SDN的軟件接口相對(duì)較為廣泛，能夠使網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行程序化的各項(xiàng)行為變得更加便利。SDN以現(xiàn)有的云數(shù)據(jù)中心為主要的運(yùn)作環(huán)境，通過該環(huán)境以及數(shù)據(jù)規(guī)模來積極地加強(qiáng)各環(huán)節(jié)之間的有效聯(lián)系。因此，SDN的中心思想是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可操控性。

與SDN相比，NFV主要是由服務(wù)供應(yīng)商來創(chuàng)建的，因此不管是在內(nèi)容還是在運(yùn)作模式上，兩者的差異較大。首先運(yùn)營商聯(lián)盟針對(duì)目前的解決方案以及在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作過程中所存在的各類不足，以研究者所提供的各類數(shù)據(jù)中心為立足點(diǎn)提出了NFV方案，并以此作為解決目前網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建問題的主要解決方案和思路。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的過程之中對(duì)現(xiàn)有的專屬硬件設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的部署，但是一旦推出一種全新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，那么就需要重新部署不同的空間動(dòng)力。這一點(diǎn)導(dǎo)致各種成本不斷增加，同時(shí)在成本投入以及資金注入的過程中也面臨著諸多挑戰(zhàn)，無法采取有效的技巧以及核心的設(shè)計(jì)原則來保障硬件設(shè)備操作的簡(jiǎn)單化和科學(xué)化[2]。另外，還有一部分硬件設(shè)備的使用周期較短，無法重新設(shè)計(jì)和整合。為了延長整個(gè)設(shè)備的使用壽命并保障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的正常化，供應(yīng)商提出了NFV。NFV以虛擬化技術(shù)為核心，通過對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型的有效分析來實(shí)現(xiàn)各個(gè)類型之間的科學(xué)融合。如果將NFV納入現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心，結(jié)合各行業(yè)的容量服務(wù)器來進(jìn)行準(zhǔn)確定位，則可以更好地滿足終端用戶企業(yè)的核心需求。另外，NFV還可以應(yīng)用于固定移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架以及任何數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)包中，充分發(fā)揮宏觀調(diào)控以及控制的作用和功能。

2 基于SDN/NFV的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案

作為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的必經(jīng)之路，網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化符合時(shí)代發(fā)展的要求，同時(shí)還能夠真正實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的有效對(duì)接。SDN/NFV能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化的快速發(fā)展，并重新定義現(xiàn)有的軟件化和云計(jì)算，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化路徑結(jié)構(gòu)的升級(jí)和優(yōu)化。在建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的過程中，要想更好地采取科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案，運(yùn)營商必須以SDN/NFV為核心，實(shí)現(xiàn)不同接口之間的有效聯(lián)系，保障整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的高效化以及敏捷化。

2.1 以虛擬化和云化為基礎(chǔ)

虛擬化能夠?qū)崿F(xiàn)硬件功能與軟件功能之間的有效分離，因此在工作原理上與路由器十分相似。這一點(diǎn)也為軟件功能的發(fā)展指明了道路以及方向，其中軟件在定義和功能的設(shè)置上必須立足于硬件發(fā)展的實(shí)際要求進(jìn)行有效的過渡，保障存儲(chǔ)與計(jì)算能力的共同發(fā)展和共享。另外，軟件應(yīng)用與硬件應(yīng)用在運(yùn)行效率上是一致的。因此，除了需要注重虛擬化外，還需要不斷提高存儲(chǔ)以及計(jì)算能力，保障云化以及集中式的快速發(fā)展。SDN/NFV能夠通過地理位置以及功能的有效實(shí)現(xiàn)來真正地將網(wǎng)絡(luò)彈性、資源共享以及網(wǎng)絡(luò)拓展相結(jié)合，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作效率以及水平的提升，并將運(yùn)行的功率控制在最低的范圍之內(nèi)[3]。

對(duì)于以SDN/NFV為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案來說，必須以大數(shù)據(jù)分析為立足點(diǎn)，將這兩種技術(shù)以及概念引入現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)硬件與軟件功能之間的有效配合，從而保障在應(yīng)用軟件服務(wù)器之中能夠更好地實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)功能。

2.2 以業(yè)務(wù)遷移為立足點(diǎn)

如果以SDN/NFV為基礎(chǔ)來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案的構(gòu)建，那么運(yùn)營商首先需要積極部署相應(yīng)的任務(wù)要求，保障用戶權(quán)益的合理性和科學(xué)性，在整個(gè)新的平臺(tái)中通過這種形式運(yùn)用不同策略。工作人員需要了解不同業(yè)務(wù)的重要性，考慮每一種業(yè)務(wù)之間的相關(guān)性及獨(dú)立性。目前來看，核心策略主要包括以下幾種：首先，部署全新的業(yè)務(wù)，保障新的業(yè)務(wù)能夠支持SDN/NFV并積極地拓展相應(yīng)的新業(yè)務(wù)功能。其次，更換平臺(tái)，如果實(shí)際的軟件系統(tǒng)以及硬件系統(tǒng)的使用周期較短并完成了前期的工作壽命，那么必須不斷提高容量。再次，積極部署中央SDN/NFV平臺(tái)，通過這種形式來為后期的大數(shù)據(jù)分析奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，更好地促進(jìn)集成業(yè)務(wù)的有效拓展以及落實(shí)。最后，注重業(yè)務(wù)的集中化。集中化能夠有效地實(shí)現(xiàn)部署工作的落實(shí)，并充分發(fā)揮虛擬技術(shù)的作用以及價(jià)值。

2.3 以網(wǎng)絡(luò)切片為原則

從目前來看，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式相對(duì)較為簡(jiǎn)單和落后，往往在一張網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)所有業(yè)務(wù)的拓展，并通過IP協(xié)議來了解不同業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)，但是大部分的協(xié)議還沒有形成一個(gè)系統(tǒng)，因此無法對(duì)不同的接口進(jìn)行科學(xué)合理的業(yè)務(wù)編排。其中，網(wǎng)絡(luò)貼片已經(jīng)與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作模式實(shí)現(xiàn)了有效的對(duì)接。該技術(shù)能夠充分實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化利用和共享，并將成本控制在最低的范圍之內(nèi)，更好地滿足新業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。因此，如果以SDN/NFV為基礎(chǔ)來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)方案的建立和分析，那么在實(shí)踐的過程之中必須以網(wǎng)絡(luò)切片為原則，保證每一個(gè)業(yè)務(wù)都有一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)切片[4]。另外，這種方式還可以將不同的業(yè)務(wù)相結(jié)合，以此為不同業(yè)務(wù)類型提供優(yōu)先級(jí)，更好地保障整個(gè)網(wǎng)絡(luò)方案的穩(wěn)定性及實(shí)時(shí)連接。

3 結(jié)語

SDN/NFV能夠?qū)崿F(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化利用及共享，加強(qiáng)不同端口之間的聯(lián)系，因此如果以這兩者為基礎(chǔ)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案，工作人員首先需要了解這兩者之間的聯(lián)系及區(qū)別，積極促進(jìn)業(yè)務(wù)的有效遷移，并以虛擬化和云化為前提和基礎(chǔ)，更好地發(fā)揮兩者的作用以及價(jià)值，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬方案作用的有效發(fā)揮。

[1]黃海峰.2012年企業(yè)網(wǎng)絡(luò)趨向“云”化 應(yīng)對(duì)安全挑戰(zhàn)業(yè)界看好SDN架構(gòu)[J].通信世界，2012（17）：8.

[2]張彤.SDN讓網(wǎng)絡(luò)更加有所作為——訪華為技術(shù)有限公司企業(yè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線總裁劉少偉[J].中國教育網(wǎng)絡(luò)，2013（8）：22-23.

[3]崔雅迪.面向SDN網(wǎng)絡(luò)的多控制器協(xié)作機(jī)制與網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化算法[D].北京：北京郵電大學(xué)，2015.

[4]張睿汭，汪洋.一種面向云計(jì)算業(yè)務(wù)的SDN架構(gòu)[C]//2013年中國通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)年會(huì)論文集，2013.

Network Implementation Based on SDN / NFV

Shi Chunlei1Zhang Lei2Wang Guiyun2

1. China Unicom Heibei Xiongan New Area Branch, Hebei Baoding 071000 2. China Unicom Baoding Branch, Hebei Baoding 071000

In the era of digital network, SDN / NFV startes to receive widespread attention from all walks of life. Among them, SDN mainly represents software-defined network and NFV represents network function virtualization. There are both connections and differences between SDN and NFV. Both of these play a key role and value in driving the process of networking. Many of the network construction and network mode are based on this core, so the paper combines theoretical analysis and practical research based on SDN / NFV network to achieve an in-depth analysis of the program in order to improve our network technology to provide a certain level reference.

SDN; NFV; network realization scheme

TP308

A

1009-6434（2017）9-0040-02