SDN 的應用場景分析與(yu) 探討

　　SDN（軟件定義(yi) 網絡）技術近年得到了快速的發展，受到了業(ye) 界的廣泛關(guan) 注，是ICT領域的一次重大技術創新和突破。目前SDN技術的主要推進組

織包括ONF、IETF、ITU-T、BBF、CCSA等。業(ye) 界在關(guan) 注SDN技術發展的同時，也越來越關(guan) 注SDN的應用場景。SDN 的應用場景決(jue) 定了SDN 發展的需求和原動力，也決(jue) 定了SDN 後續發展的方向。

　　SDN 的技術特點分析

　　SDN 的應用場景與(yu) SDN 技術本身的特點有很大的相關(guan) 性，研究SDN 的應用場景首先需要對SDN 技術特點進行分析。SDN 的主要技術特點包括3 個(ge) 方麵：轉發與(yu) 控製分離、控製邏輯集中和網絡能力開放。

　　轉發與(yu) 控製分離

　　SDN具有轉發與(yu) 控製分離的特點，采用SDN控製器實現網絡拓撲的收集、路由的計算、流表的生成及下發、網絡的管理與(yu) 控製等功能；網絡層設備僅(jin) 負責流量的轉發及策略的執行。通過這種方式可使得網絡係統的轉發麵和控製麵獨立發展，轉發麵向通用化、簡單化發展，成本可逐步降低；控製麵可向集中化、統一化發展，具有更強的性能和容量。

　　控製邏輯集中

　　轉發與(yu) 控製分離之後，使得控製麵向集中化發展。控製麵的集中化，使得SDN控製器擁有網絡的全局靜態拓撲、全網的動態轉發表信息、全網絡的資源利用率、故障狀態等。因此，SDN控製器可實現基於(yu) 網絡級別的統一管理、控製和優(you) 化，更可依托全局的拓撲的動態轉發信息幫助實現快速的故障定位和排除，提高運營效率。

　　網絡能力開放化

　　SDN 最突出的特點是網絡能力開放化。通過集中的SDN 控製器實現網絡資源的統一管理、整合以及虛擬化後，采用規範化的北向接口為(wei) 上層應用提供按需的網絡資源及服務，實現網絡能力開放，按需提供。SDN 打破了現有網絡對業(ye) 務封閉的問題，是一種突破性的創新。

　　SDN 的應用場景分析與(yu) 探討

　　SDN 控製與(yu) 轉發分離的特點，使得設備的硬件通用化、簡單化，設備的硬件成本可大幅降低，可促進SDN 的應用；但由於(yu) 設備硬件的變化，轉發流表的變化也導致了設備與(yu) 現有網絡設備的兼容問題，在一定時期內(nei) 限製了SDN 在大規模網絡中的應用。SDN控製邏輯集中的特點，使得SDN控製器擁有網絡全局拓撲和狀態，可實施全局優(you) 化，提供網絡端到端的部署、保障、檢測等手段；同時，SDN控製器可集中控製不同層次的網絡，實現網絡的多層多域協同與(yu) 優(you) 化，如分組網絡與(yu) 光網絡的聯合調度。 SDN 網絡能力開放化的特點，使得網絡能力虛擬化、服務化，網絡不再僅(jin) 僅(jin) 是基礎設施，更是一種服務，SDN 的應用範圍得到了進一步的拓展。

　　我們(men) 對網絡的主要參與(yu) 實體(ti) 進行梳理後，基本聚焦到電信運營商、政府及企業(ye) 客戶、數據中心以及互聯網公司。我們(men) 主要關(guan) 注的SDN應用場景包括：數據中心網絡、數據中心互聯、政企網絡、電信運營商網絡、互聯網公司業(ye) 務部署。

　　SDN 在數據中心網絡的應用

　　數據中心網絡的需要主要表現在海量的虛擬租戶、多路徑轉發、VM 的智能部署和遷移、網絡集中自動化管理、綠色節能、數據中心能力開放等方麵的需求。

　　SDN控製邏輯集中的特點，可充分滿足網絡集中自動化管理，多路徑轉發，綠色節能等方麵的要求；SDN網絡能力開放化的特點，可充分滿足數據中心能力開放，VM的智能部署和遷移，海量虛擬租戶的需求。並且，數據中心的建設和維護一般統一由數據中心運營商或ICP/ISP維護，具有相對的封閉性，可統一規劃、部署和升級改造，SDN部署的可行性高。數據中心網絡是SDN目前最為(wei) 明確的應用場景，也是最有前景的應用場景。SDN在數據中心互聯的應用數據中心之間互聯網的網絡具有流量大、突發性強、周期性強的特點，需要網絡具備多路徑轉發與(yu) 負載均衡、網絡帶寬按需提供、綠色節能、集中管理和控製的需求。SDN轉發與(yu) 控製分離，控製邏輯集中，網絡虛擬化、開放化的特點，可通過部署統一的控製器，收集各數據中心之間的流量需求，進行統一的計算和調度，實施帶寬的靈活按需分配，最大程度優(you) 化網絡，提高資源利用率。目前Google 已經在其數據中心之間應用了SDN技術，將數據中心之間的鏈路利用率提升至接近100%，成效顯著。

　　SDN 在政企網絡中的應用

　　政府及企業(ye) 網絡業(ye) 務類型多，網絡設備功能複雜、類型多，對網絡的安全性要求高，需要集中的管理和控製，網絡靈活、定製化需求多。SDN轉發與(yu) 控製分離的架構，使得網絡設備通用化、簡單化，將複雜的業(ye) 務功能剝離，由上層應用服務器實現，不僅(jin) 可以降低設備硬件成本，更可使得企業(ye) 網絡更加簡化，層次更加清晰。同時，

　　SDN控製的邏輯集中，可以實現企業(ye) 網絡的集中管理與(yu) 控製，企業(ye) 的安全策略集中部署和管理，更可以在控製器或上層應用靈活定製網絡功能，更好滿足企業(ye) 網絡的需求；由於(yu) 企業(ye) 網絡一般由企業(ye) 自己的信息化部門建設、管理和維護，具有封閉性，可統一規劃、部署和升級改造，SDN 部署的可行性高。SDN 在電信運營商網絡的應用電信運營商網絡包括寬帶接入層、城域層、骨幹層，具體(ti) 的網絡還可分為(wei) 有線網絡和無線網絡，存在多種方式，如傳(chuan) 輸網、數據網、

       交換網等。總的來說，電信運營商網絡具有覆蓋範圍大、網絡複雜、網絡安全可靠性要求高、網絡製式多、多廠商共存等特點。 SDN的轉發向控製分離特點，可有效實現設備的逐步融合，降低設備硬件成本。SDN 的控製邏輯集中特點，可逐步實現網絡的集中化管理和全局優(you) 化，有效提升運營效率，提供端到端的網絡服務；SDN 的網絡能力虛擬化和開放化，也有利於(yu) 電信運營商網絡向智能化、開放化發展，發展更豐(feng) 富的網絡服務，增加收入。

       但是，SDN 技術目前尚不夠成熟，標準化程度也不夠。大範圍、大量網絡設備的管理問題、超大規模SDN 控製器的安全性和穩定性問題、多廠商的協同和互通問題、不同網絡層次/ 製式的協同和對接問題等均需得到解決(jue) 。目前SDN 技術在電信運營商網絡大規模應用還難以實現。然而，可在局部網絡或特定應用場景逐步使用，如移動回傳(chuan) 場景、分組與(yu) 光網絡的協同場景等。

　　SDN 在互聯網公司業(ye) 務部署中的應用

　　SDN 即軟件定義(yi) 網絡，然而筆者認為(wei) SDN 的研究重點不應放在軟件如何定義(yi) 網絡，而應在於(yu) 如何開放網絡能力。網絡的終極意義(yi) 在於(yu) 為(wei) 上層應用提供網絡服務，承載上層應用。NaaS 是網絡的最終歸宿。

　　互聯網公司業(ye) 務基於(yu) SDN 架構部署，將是SDN 的重要應用場景。SDN 具有網絡能力開放的特點，通過SDN 控製器的北向接口，向上層應用提供標準化、規範化的網絡能力接口，為(wei) 上層應用提供網絡能力服務。

       ICP/ISP 可根據需要獲得相應的網絡服務，有效提升最終用戶的業(ye) 務體(ti) 驗。

　　SDN 轉發和控製分離的特點可有效降低設備硬件成本；控製邏輯集中的特點可使得網絡具有全局的視圖實現全局優(you) 化，實現多網融合和集中管控；網絡能力開放化可促進更多的業(ye) 務創新和網絡服務創新。這三大驅動力推動著SDN 的發展，也使得SDN 有著眾(zhong) 多的應用場景。