戰術通信網中軟件定義網絡技術的應用

◆黃超強

戰術通信網中軟件定義網絡技術的應用

◆黃超強

(深圳市寶安職業技術學校 廣東 518128)

在戰術通信網中，軟件定義的網絡主要運用了控制和轉發分離的模式，在使用軟件的過程中，需要利用網絡的轉發邏輯，這種邏輯具有很強的靈活性，軟件定義網絡技術在網絡通信中有著重要的作用。現如今，網絡各個軟件都有非常豐富的業務，轉發數據的形式也從單一形式向復合模式進行轉化，軟件定義網絡技術科學合理的應用，以此來解決轉發能力與上層業務、應用之間的矛盾，本文主要從軟件定義網絡技術入手，分析戰術通信網中軟件定義網絡技術的應用，以供借鑒。

戰術通信網；軟件定義；網絡技術

0 前言

傳統的戰術通信網具有相互獨立的操作系統和控制層面，整體的設備與設備間主要通過分布式的網絡協議交換信息和數據。這種網絡協議的模式只能解決特定的問題，還有單獨控制各個設備等問題，而現代化的戰術通信網將無線電臺、路由交換節點、計算機硬件和軟件有機的集合在一起，有效地發揮通信網的優 勢，帶寬資源有限、節點機動性和用戶移動性多樣、抗毀性和安全性要求高等，這樣才能提高通信技術的發展。

1 戰術通信網中軟件定義網絡技術

軟件定義主要是指服務資源支持SDN的網絡交換機，模塊化的物理資源池將被精心配置，用以實現彈性調整、動態分配與可編程配置。軟件定義解決方案有很多種，有些軟件定義還經常互相沖突，如簡單化、敏捷性，有開放擴展管理，也有完全自行管理。軟件定義意味著所有關鍵的非服務器IT基礎設施都可以通過軟件實現，伴隨著效率、自動化、靈活性與服務質量的提升增益。目前，產業界開放了網絡基金會，將軟件組織定義的SDN架構、SDN構架控制面與轉發面的分離，開放的可編程接口，集中化的網絡控制，網絡業務的自動化應用程序控制，硬件編程接口的標準化。從下向上，分為基礎設施層、控制層及應用層，如圖1所示。

在戰術通信中，控制層主要負責處理抽象的信息和數據，一般需要利用南向接口和北向接口，對底層和上層的網絡設備進行控制和應用，控制層對底層網絡設備進行轉發和控制，以此來獲取網絡設備的信息和抽象視圖。而應用層主要是指，控制層的服務進行控制，主要負責管理和控制網絡對應用轉發和處理等，這樣可以實現網絡的屬性配置，還可以提高網絡的利用率。北向接口可以充分實現網絡的服務意識，需要在通信網進行操作，路由、組播、安全、訪問控制、帶寬管理、流量工程、服務質量、處理器和存儲優化以及各種形式的政策管理，這樣才能應用于戰術通信網中[1]。

圖1 SDN 架構

2 戰術通信網中軟件定義網絡技術的應用

在戰術通信網中，利用軟件定義網絡技術設計不同的接入和傳輸方式，需要對設計通訊網絡框架，這樣才能將業務與控制分離、控制與承載分離、控制與轉發分離。根據戰術通信的特點來劃分，主要分為業務層、控制層和承載層，這樣可以將網絡進行靈活性的擴展，這樣不僅有利于制定交換機轉發策略，還可以達到網絡自治的目的，如圖2所示。

圖2 戰術通信網絡體系結構

2.1戰術通信網中業務層的應用

在戰術通信網中，業務層涵蓋了各個戰術通信網的業務和應用，戰術通訊網中的業務可分為會話類和數據類。很多會話類的業務所涵蓋的業務比較多，對實時要求比較嚴格，尤其是丟包業務，很多會話類業務對丟包業務不是很敏感，從而影響了業務實行；而數據類的業務恰恰與會話類業務相反，業務非常重視丟包率，在一定程度上要求提高丟包的概率，對實時性要求就不那么嚴格要求了。在戰術通訊中業務層應用中，對會話業務和數據業務進行分類，這樣可以根據通信網的需要提高業務類，還可以針對不同重要程度、不同類型的業務按需提供QoS保障能力、傳輸能力以及網絡安全能力，以提高網絡通信的應用[2]。

2.2戰術通信網中控制層的應用

在戰術通信網中，控制層主要是指SDN控制器，控制層的業務一般是業務控制與網絡控制，這是控制層的子層。業務控制主要是指，業務的子層與SDN架構中的應用層相對應，這種應用模式往往有著承上啟下的作用，這種模式可以傳送控制服務，不僅可以填補業務控制與路由交換設備之間的空缺，還可以實心信息的共享。而網絡控制子層與傳統SDN架構中的控制層相對應，在業務控制子層中，應用程序可以研制基礎的網絡服務，為了實現兩者之間的交換和轉換，可以通過調用基礎網絡服務來控制網絡的轉化行為，從而達到交換機轉發行為的目的，這樣不僅可以有效的屏蔽SDN控制子層，還可以通過標準接口方式進行轉發和控制。

北向接口將業務控制與網絡控制進行交互，南向接口將網絡控制與業務控制進行交互，需要保證上層業務與下層通信的適應性，利用網絡服務實行傳送控制，傳送控制服務主要是指全域資源態勢感知、全域流量態勢感知、路徑計算、域間態勢信息共享以及域內分布式管理等功能實體。邏輯控制范圍是域的控制，域將SDN控制器與SDN交換機集合在一起，成為一個抽象的交換機，域根據不同的通信鏈路抽象成不同的交換機接口。全域資源主要從所有 SDN交換機獲取本域的交換機，各個交換機都有不同的通信鏈路的能力與特征,很典型的例子是寬帶和時延等，全域的流量態勢需要根據具體的情況進行分析，一般需要嚴格按照保障業務來維護SDN交換機，以流量態勢來獲取所有的區域SDN交換機，對服務本質進行區分，例如盡力服務業務。域間態勢信息資源的共享，將對外接口的流量與通信資源實行域間的同步，這樣才能保證資源和流量的一致性，以實現全網層面的對接。在網絡安全服務中，一般需要對網絡安全進行配置，這樣才能通過控制SDN交換機的安全能力[3]。

2.3戰術通信網中承載層的應用

承載層將SDN交換機與通信的結合，在戰術通信網中，SDN有著非常重要的作用，主要是計算、路由表、盡力轉發等，還包含控制策略、SDN流表、轉發以及通信感知等。傳統的路由交換，不僅需要維護路由間的信息，還需要維護交換機間的信息，根據各個交換機的路由信息進行跳轉和，傳統的模式不能對路由進行有效性轉發，主要需要提高網絡的可靠性，而在專屬通信網的承載中，需要重視業務的實時性和丟包率，這樣才能通過流表的方式進行轉發。在控制策略中，一般需要控制層下發，在SDN交換機中，需要維護交換機的控制策略，這樣才能降低控制層的成本，SDN流表將通信網絡信息從二層傳送到四層，在傳送控制服務,這樣便于提供網絡資源態勢[4]。

3 結語

綜上所述，在戰術通信網中，根據戰術通信的特點來劃分，主要分為業務層、控制層和承載層，SDN構架控制面與轉發面的分離，開放的可編程接口，集中化的網絡控制，網絡業務的自動化應用程序控制，硬件編程接口的標準化。這樣可以將網絡進行靈活性的擴展，這樣不僅有利于制定交換機轉發策略，還可以達到網絡自治的目的。軟件定義網絡技術發揮著重要的作用，不僅解決了傳統的戰術通信網出現的問題，還為現代的網絡發展帶來一系列契機，這樣才能有效地發揮通信網的帶寬資源有限、節點機動性和用戶移動性多樣、抗毀性和安全性要求高等優勢。

[1]王俊，陳志輝，田永春等.軟件定義網絡技術在戰術通信網中的應用研究[J].通信技術, 2014.

[2]甘哲皓.電力數據通信網中軟件定義網絡的應用解析[J]. 電子技術與軟件工程, 2015.

[3]李默嘉，賴增桂，姜永廣等.戰術環境下OpenFlow協議機制改進研究[J].通信技術, 2017.

[4]趙喆，鐘程.軟件定義網絡(SDN)技術在現有通信網管中的應用與挑戰[C]//面向5g的lte網絡創新研討會，2017.