SDN思想將助力新型開放式網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新環(huán)境的構(gòu)建
互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,已經(jīng)成為世界上覆蓋范圍最廣、規(guī)模最大、信息資源豐富的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)高度依賴的全球信息基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全具有重大戰(zhàn)略意義。隨著互聯(lián)網(wǎng)使用目標(biāo)、覆蓋范圍、應(yīng)用類型的不斷擴(kuò)大,當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)面臨著許多重大技術(shù)挑戰(zhàn),如地址空間瀕臨枯竭、服務(wù)質(zhì)量無法有效保證、網(wǎng)絡(luò)安全難以根本解決、網(wǎng)絡(luò)管理手段匱乏等問題。而這些問題的解決急需研究和設(shè)計(jì)新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和新型的IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。但是,由于不同的新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和新型的IP協(xié)議在設(shè)計(jì)方法、編址方式、轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制、控制模式等方面存在巨大差異,采用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)環(huán)境和手段已無法滿足需求,從而在一定程度上限制了人們的創(chuàng)造力。另一方面,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的封閉性和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)制定的長(zhǎng)期性也嚴(yán)重制約的網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)創(chuàng)新和體系演進(jìn)。因此,構(gòu)建一種新型的開放式網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新環(huán)境,以支持新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和IP新協(xié)議創(chuàng)新的研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、運(yùn)行和體系演進(jìn),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)研究和設(shè)計(jì)的百花齊放,已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界的迫切需要。
為此,世界上許多國家都十分重視未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新環(huán)境的研究和建設(shè)。近2年提出的軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)為構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新環(huán)境提供了新的思路。SDN旨在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)行為的定義和開放式的接口,從而支持未來各種新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和新型業(yè)務(wù)的創(chuàng)新。OpenFlow技術(shù)作為SDN轉(zhuǎn)發(fā)抽象的實(shí)現(xiàn)之一,已經(jīng)受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界普遍關(guān)注和廣泛研究,這方面的進(jìn)展已經(jīng)得到廣泛的報(bào)道。
但是,OpenFlow在靈活性、可擴(kuò)展性、性能和大規(guī)模應(yīng)用等方面存在不足,因此學(xué)術(shù)界和工業(yè)界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到SDN應(yīng)該具有比Openflow更強(qiáng)大的能力,因此SDN決不等于Openflow。SDN目前還處于概念的早期階段,甚至尚未形成統(tǒng)一的定義,SDN目前僅代表一種思路和領(lǐng)域,而不是一種具體的技術(shù)設(shè)計(jì)。SDN在體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、接口抽象、控制平面擴(kuò)展和虛擬化管理方面還需進(jìn)一步研究和細(xì)化,SDN原型系統(tǒng)研制、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建、對(duì)不同的新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和IP新協(xié)議的支持等方面還處于研究階段。為此,美、歐、日韓等各國都在積極進(jìn)行SDN的研究工作,近期有代表性的事件包括國際互聯(lián)網(wǎng)研究的頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議SIGCOMM于2012年8月開始成立了HotSDN Workshop的專門會(huì)議,與國際互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組織IETF的一起活動(dòng)的國際互聯(lián)網(wǎng)研究組織IRTF于2012年10月成立了SDNRG的研究組。把握互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)具有中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立中國自己的軟件定義網(wǎng)絡(luò)以支持未來網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)創(chuàng)新和體系演進(jìn),并探索新的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式、經(jīng)濟(jì)模式和演進(jìn)模式十分重要。近期,國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)啟動(dòng)了“未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新環(huán)境”項(xiàng)目,項(xiàng)目提出的未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新環(huán)境(FINE: Future network INnovation Environment)是一種實(shí)現(xiàn)SDN目標(biāo)的具體的途徑。該項(xiàng)目由清華大學(xué)牽頭,匯集中科院計(jì)算所、北京郵電大學(xué)、東南大學(xué)、北京大學(xué)、工信部電信研究院、解放軍信息工程大學(xué)、國防科大等國內(nèi)重點(diǎn)科研院校和中興、華為、華三、神州數(shù)碼、銳捷等國內(nèi)知名網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商,目標(biāo)為構(gòu)建支持未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和新協(xié)議創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)-未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新環(huán)境FINE,以期為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新提供支撐作用。課題任務(wù)包括設(shè)計(jì)FINE體系結(jié)構(gòu),研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)平面轉(zhuǎn)發(fā)抽象技術(shù)、開放式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、新型網(wǎng)域操作系統(tǒng)、虛擬化云服務(wù)平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù)、新型設(shè)備和軟件系統(tǒng),依托各高校、工信部電信研究院、中國移動(dòng)研究院、上海未來寬帶中心、總參第61所等構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行多種新網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和面向安全、移動(dòng)、新型路由、三網(wǎng)融合等IP新協(xié)議的應(yīng)用示范。
我們可以預(yù)見,這樣的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新環(huán)境進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化和可運(yùn)營(yíng)化發(fā)展,可望形成一種網(wǎng)絡(luò)研究者、開發(fā)者、開放平臺(tái)運(yùn)營(yíng)者和使用者組成的新型網(wǎng)絡(luò)生態(tài)環(huán)境。這將不僅使得研究者受益,也有可能催生新的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)模式,使得該生態(tài)環(huán)境下,網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新活動(dòng)得到極大促進(jìn),新的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新可以更快、更方便地被人們所實(shí)際使用,并產(chǎn)生效益。