狹義的SDN特指基于OpenFlow南向接口的網(wǎng)絡(luò)，廣義的SDN則是指具備SDN理念的所有網(wǎng)絡(luò)。

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截至目前，SDN“門派”眾多，所以不必關(guān)心SDN的生命力，而是需要關(guān)注它們究竟形成了多少“門派”和陣營、它們何時能規(guī)模商用、它們之間是否真正形成了相得益彰的關(guān)系。

軟件定義的網(wǎng)絡(luò)(SDN)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，通過將網(wǎng)絡(luò)控制與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)解耦合構(gòu)建開放可編程的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。SDN 認(rèn)為不應(yīng)無限制地增加網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，需要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象以屏蔽底層復(fù)雜度，為上層提供簡單的、高效的配置與管理。SDN 旨在實現(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。

SDN 目前已成為當(dāng)前全球網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域最熱門的研究方向，在權(quán)威機(jī)構(gòu)IT 領(lǐng)域預(yù)測未來五年十大關(guān)鍵趨勢和技術(shù)影響中排名第二。谷歌、微軟等互聯(lián)網(wǎng)公司均在SDN 領(lǐng)域投入了大量的科研力量，思科、華為、愛立信、IBM、HP 等IT 廠商也正在研制SDN 控制器和交換機(jī)。

1、SDN技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

狹義的SDN特指基于OpenFlow南向接口的網(wǎng)絡(luò)，廣義的SDN則是指具備這種理念的所有網(wǎng)絡(luò)。

OpenFlow技術(shù)源起于美國Stanford大學(xué)的Nick McKeown教授，是Stanford大學(xué)Clean Slate計劃資助的一個開放式協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，隨后演進(jìn)為GENI計劃的研發(fā)項目，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)可程序設(shè)計的特性，使其SDN概念順應(yīng)而生。在Mckeown教授等人的推動下，ONF(Open Networking Foundation，開放網(wǎng)絡(luò)基金會)于2011年成立并致力于推動SDN架構(gòu)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和發(fā)展工作。

2012年被業(yè)界視為SDN商用元年，這一年：Google在其IDC部署SDN網(wǎng)絡(luò)來解決未來可能面臨的瓶頸;Cisco為了找到全面性的解決方案，并針對市場的需求發(fā)展ONE(Open Network Environment，開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境) 策略;VMware看見網(wǎng)絡(luò)虛擬化的重要性，收購虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺供應(yīng)商Nicira以尋求解決方案。諸如此類的重要事件讓SDN 議題成為眾所矚目之焦點。

SDN與以往網(wǎng)絡(luò)的最大差別在于網(wǎng)絡(luò)控制模式，將底層網(wǎng)絡(luò)分成控制層與轉(zhuǎn)發(fā)層?？刂茖硬捎眉惺娇刂破鱽砜毓懿煌木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如此一來，網(wǎng)絡(luò)更易于被控制與管理，并且讓比特在轉(zhuǎn)發(fā)層順利傳輸。控制器通過安全通道與OpenFlow交換機(jī)進(jìn)行通信，下發(fā)流表與控制原則來決定流量的流向，以此達(dá)到路由機(jī)制、封包分析、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等功能的實現(xiàn)。SDN可針對不同的使用需求，建立服務(wù)層級協(xié)議，讓使用者存取服務(wù)時，獲得應(yīng)有的保障。

現(xiàn)有SDN技術(shù)發(fā)展過程，以網(wǎng)絡(luò)運營商與IT產(chǎn)業(yè)為主的ONF組織是主要的推動者，ONF不定期地發(fā)布技術(shù)報告與技術(shù)白皮書，制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范并進(jìn)行組織測試。主要的研究成果為定義基本架構(gòu)、OpenFlow標(biāo)準(zhǔn)、配置與管理協(xié)議。將SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)劃分為應(yīng)用層、控制層、基礎(chǔ)設(shè)施層，改變傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)與控制層的行為。作為控制層標(biāo)準(zhǔn)的OpenFlow，截至為止，已從1.0 版升級到1.4 版。

SDN得以順利的推動，一方面來自通訊設(shè)備商和通訊服務(wù)運營商的配合，設(shè)備廠商和運營商希望利用SDN獲得API，讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)備得以進(jìn)行控制的特性，針對IDC和云端應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行SDN網(wǎng)絡(luò)的部署，同時也在尋找SDN在云端網(wǎng)絡(luò)和通訊網(wǎng)路未來的應(yīng)用發(fā)展方向，期望使用者得以獲得最佳服務(wù)層級的存取行為。Cisco于2012年發(fā)布ONE，作為SDN戰(zhàn)略發(fā)展方向基礎(chǔ)，在IOS、IOS-XR和NX-OS三大平臺上提供全面的開發(fā)工具套件onePK，允許開發(fā)人員具有發(fā)現(xiàn)、感知和控制網(wǎng)絡(luò)資源的能力，從而實現(xiàn)應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等功能。Cisco ONE架構(gòu)計劃兼容多項開放協(xié)議和程序語言，并分階段在Cisco的軟硬件設(shè)備上推出。另外，OpenFlow也是ONE架構(gòu)兼容的協(xié)議之一。

圖1 SDN產(chǎn)業(yè)鏈

如圖1所示，自2012年以來，ICT產(chǎn)業(yè)高度關(guān)注SDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展：

(1)在學(xué)術(shù)界，美國Internet2宣布：這是基于OpenFlow和100G以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所建成第一個開放式SDN網(wǎng)絡(luò)。

(2)互聯(lián)網(wǎng)公司公司方面，Google宣布通過部署SDN網(wǎng)路，將IDC之間網(wǎng)絡(luò)的使用率提升至90%以上，F(xiàn)acebook開始嘗試在IDC內(nèi)部署SDN網(wǎng)絡(luò)。

(3)IT界，HP發(fā)布了Virtual ApplicationNetworks SDN控制器和多款支持OpenFlow的交換機(jī)產(chǎn)品，IBM也發(fā)布自有OpenFlow控制器PNC。

(4)Cisco、Juniper、Alcatel-Lucent 等公司也投資或收購了多家SDN 領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)公司，作為未來網(wǎng)絡(luò)研究與尋求解決方案之用。

(5)在芯片領(lǐng)域，Intel、Broadcom、Marvell等已相繼推出支持OpenFlow的交換機(jī)芯片。

(6)網(wǎng)絡(luò)運營商方面，日本NTT率先以O(shè)penFlow網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)全球多個IDC的虛擬化整合，用戶可于云端平臺自由遷移，以提供對應(yīng)服務(wù)應(yīng)用和需求配置。由AT&T、BT、德國電信、法國電信、Orange、KDDI、NTT、Verizon 等網(wǎng)絡(luò)運營商共同發(fā)起成立網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟NFV，將是運營商的SDN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用視為重要目標(biāo)之一。

圖2 SDN的國際標(biāo)準(zhǔn)制作組織

如圖2所示，國際標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)展部分，IETF成立了IRS等工作小組，致力于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開放架構(gòu)研究，ITU SG13成立了SDN需求和架構(gòu)研究工作小組，BBF、OIF、ETSI 等組織也相繼宣布展開SDN的標(biāo)準(zhǔn)研究工作。而2009年12月，ONF發(fā)布OpenFlow 1.0 版，使得SDN從學(xué)術(shù)研究層面推往產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)向開發(fā)。截至目前，OpenFlow 從最先的1.0 版、1.1 版、1.2 版，一路演進(jìn)到目前的1.3 版、1.4 版。

而在當(dāng)下的產(chǎn)業(yè)環(huán)境中，人們對于網(wǎng)絡(luò)的需求與日俱增，造成網(wǎng)絡(luò)流量倍增，Google提出以SDN進(jìn)行流量工程。HP、NEC、Cisco等也提出許多解決方案，例如：Cisco的流量監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)安全公司(如Redware)，也利用SDN作為阻擋分散式阻斷服務(wù)的攻擊DDoS。網(wǎng)絡(luò)解決方案公司A10也利用SDN作為負(fù)載平衡流量導(dǎo)向。VMware則是注重虛擬化網(wǎng)絡(luò)開發(fā)，并與其他廠商合作提出解決方案。

2、SDN的未來發(fā)展

SDN全新的概念將對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)造成沖擊，現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并不兼容于OpenFlow功能，所以未來將采取漸進(jìn)式部署具有OpenFlow功能的設(shè)備。針對此問題，ONF于2013年發(fā)布OpenFlow 1.4版中，提供OpenFlow-hybrid機(jī)制解決Hybrid SDN兼容問題，目的為降低對既有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的沖擊。

目前客戶市場主要針對大型IDC、通信營運商、云端服務(wù)中心及跨IDC網(wǎng)絡(luò)，在SDN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，產(chǎn)品可行方向主要分為：

應(yīng)用層：包含提供資安、管理及云端虛擬化等服務(wù)，主要功能為提供SLA、QoE、Security 與Firewall等網(wǎng)絡(luò)服務(wù);控制層：以遠(yuǎn)端控制器為主，并搭配SDN控制軟件以及網(wǎng)絡(luò)Layer 4~7的解決方法;基礎(chǔ)設(shè)備層：交換機(jī)、路由器及網(wǎng)絡(luò)芯片。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商或芯片商未來將采用具備網(wǎng)絡(luò)虛擬化及云端運算平臺能力的軟件，后續(xù)SDN關(guān)鍵性的軟件應(yīng)用與硬體設(shè)備整合的技術(shù)，將成為商用化的核心價值。

在未來。SDN可能會對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的銷售模式造成極大的顛覆，復(fù)雜的軟件可以在更為廉價且于簡單的設(shè)備上實現(xiàn)運作，讓未來的客戶市場不再專屬于大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商，因此專家預(yù)估SDN市場價值將從2013年的3億美金成長至2018年的30億美金，甚至是更多。

SDN快速的發(fā)展可能會對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)格局造成重大影響，傳統(tǒng)通訊設(shè)備的企業(yè)將會面臨巨大挑戰(zhàn)，IT和軟件開發(fā)商將擁有更高的市場價值。依照ONF層次化架構(gòu)的理念設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)控制由運行NOS的服務(wù)器實現(xiàn)，轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的功能和性能則主要由通用芯片決定，可以大幅降低研發(fā)所帶來的費用。未來開放架構(gòu)的SDN競爭焦點將集中在NOS 上，通訊設(shè)備商在開放架構(gòu)的控制層研發(fā)將不再具備先發(fā)優(yōu)勢，因此普遍戰(zhàn)略是一方面跟隨新的技術(shù)領(lǐng)域并發(fā)布支持OpenFlow 的SDN產(chǎn)品和解決方案，另一方面也積極探索于現(xiàn)有架構(gòu)之中實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集中控制和開放應(yīng)用API界面的定制化與私有化的技術(shù)，以避免研發(fā)價值和競爭優(yōu)勢流失。

3、結(jié)語

ICT產(chǎn)業(yè)將致力于SDN的技術(shù)發(fā)展和服務(wù)開發(fā)，以運用SDN開放原始程序碼的軟件制定轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的模式，提供全套SDN網(wǎng)絡(luò)解決方案，從而占領(lǐng)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商的市場空間。把SDN當(dāng)作IT產(chǎn)業(yè)向網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域延伸的重要呈現(xiàn)，意即軟件定義一切由于SDN 技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展尚處起步階段，最近幾年可能會在IDC、校園、公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)先行使用。不久之后，SDN的領(lǐng)域可能往傳輸網(wǎng)路、云端服務(wù)、無線通訊等各個相關(guān)領(lǐng)域延伸，SDN 能否驗證支持者所言那樣為網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)業(yè)帶來顛覆性的發(fā)展?讓我們拭目以待!

截至目前，SDN“門派”眾多，所以大可不必關(guān)心SDN的生命力，反而需要關(guān)注它們究竟形成了多少門派和陣營、它們何時能規(guī)模商用以及它們之間是否真正形成了相得益彰的關(guān)系。

SDN偏重于轉(zhuǎn)發(fā)平面和控制平面的分離，而NFV側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化，對于電信運營商而言，就是要采用IT虛擬化方式來改造現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)，讓網(wǎng)絡(luò)功能在任何時間、任何地點、任何場景下都能被隨心所欲地調(diào)度。

當(dāng)前，已經(jīng)沒有人故意把SDN和NFV對立起來，多數(shù)人認(rèn)為SDN和NFV是相輔相成的：只有實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)功能的極度虛擬化，才能保證SDN的水到渠成或者說讓SDN輕裝上陣，并讓SDN真正有別于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)控制分離模式;SDN也是NFV的基礎(chǔ)設(shè)施中針對網(wǎng)絡(luò)域的一項使能技術(shù)，其全局、集中的控制方式能有效支持網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化和池化，有利于實現(xiàn)多租戶虛擬網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)性與自動化需求。

在云計算的IaaS領(lǐng)域，OpenStack風(fēng)頭正盛，除了數(shù)據(jù)中心外，甚至?xí)蔀檫\營商網(wǎng)絡(luò)開展NFV的操作系統(tǒng)選項。在管道和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，SDN也誕生了若干開源系統(tǒng)，有些瞄準(zhǔn)主流，有些瞄準(zhǔn)技術(shù)分支，比如OpenDaylight就是瞄準(zhǔn)了SDN的控制器架構(gòu)，在2013年末推出第1個版本，一旦成功，將勢不可擋，向上可以募集APP開發(fā)者，向下可以將眾多網(wǎng)絡(luò)硬件廠商牢牢把控。