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(mén)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(mén)派”和陣營(yíng)、它們何時(shí)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(guò)將網(wǎng)絡(luò)控制與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)解耦合構(gòu)建開(kāi)放可編程的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。SDN 認(rèn)為不應(yīng)無(wú)限制地增加網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象以屏蔽底層復(fù)雜度，為上層提供簡(jiǎn)單的、高效的配置與管理。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(kāi)放式的接口，從而支持未來(lái)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(mén)的研究方向，在權(quán)威機(jī)構(gòu)IT 領(lǐng)域預(yù)測(cè)未來(lái)五年十大關(guān)鍵趨勢(shì)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(ài)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(guó)Stanford大學(xué)的Nick McKeown教授，是Stanford大學(xué)Clean Slate計(jì)劃資助的一個(gè)開(kāi)放式協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，隨后演進(jìn)為GENI計(jì)劃的研發(fā)項(xiàng)目，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)可程序設(shè)計(jì)的特性，使其SDN概念順應(yīng)而生。在Mckeown教授等人的推動(dòng)下，ONF(Open Networking Foundation，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì))于2011年成立并致力于推動(dòng)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(lái)解決未來(lái)可能面臨的瓶頸;Cisco為了找到全面性的解決方案，并針對(duì)市場(chǎng)的需求發(fā)展ONE(Open Network Environment，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境) 策略;VMware看見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化的重要性，收購(gòu)虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)供應(yīng)商N(yùn)icira以尋求解決方案。諸如此類(lèi)的重要事件讓SDN 議題成為眾所矚目之焦點(diǎn)。

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。控制層采用集中式控制器來(lái)控管不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如此一來(lái)，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?？刂破魍ㄟ^(guò)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(lái)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(shí)現(xiàn)。SDN可針對(duì)不同的使用需求，建立服務(wù)層級(jí)協(xié)議，讓使用者存取服務(wù)時(shí)，獲得應(yīng)有的保障。

現(xiàn)有SDN技術(shù)發(fā)展過(guò)程，以網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商與IT產(chǎn)業(yè)為主的ONF組織是主要的推動(dòng)者，ONF不定期地發(fā)布技術(shù)報(bào)告與技術(shù)白皮書(shū)，制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范并進(jìn)行組織測(cè)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(jí)到1.4 版。

SDN得以順利的推動(dòng)，一方面來(lái)自通訊設(shè)備商和通訊服務(wù)運(yùn)營(yíng)商的配合，設(shè)備廠商和運(yùn)營(yíng)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(duì)IDC和云端應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行SDN網(wǎng)絡(luò)的部署，同時(shí)也在尋找SDN在云端網(wǎng)絡(luò)和通訊網(wǎng)路未來(lái)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(jí)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(tái)上提供全面的開(kāi)發(fā)工具套件onePK，允許開(kāi)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(shí)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(jì)劃兼容多項(xiàng)開(kāi)放協(xié)議和程序語(yǔ)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(lái)，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(guó)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(gè)開(kāi)放式SDN網(wǎng)絡(luò)。

(2)互聯(lián)網(wǎng)公司公司方面，Google宣布通過(guò)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(kāi)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(gòu)了多家SDN 領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)公司，作為未來(lái)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(yùn)營(yíng)商方面，日本NTT率先以O(shè)penFlow網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球多個(gè)IDC的虛擬化整合，用戶(hù)可于云端平臺(tái)自由遷移，以提供對(duì)應(yīng)服務(wù)應(yīng)用和需求配置。由AT&T、BT、德國(guó)電信、法國(guó)電信、Orange、KDDI、NTT、Verizon 等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)商的SDN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用視為重要目標(biāo)之一。

圖2 SDN的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制作組織

如圖2所示，國(guó)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(duì)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(kāi)發(fā)，并與其他廠商合作提出解決方案。

2、SDN的未來(lái)發(fā)展

SDN全新的概念將對(duì)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(lái)將采取漸進(jìn)式部署具有OpenFlow功能的設(shè)備。針對(duì)此問(wèn)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(wèn)題，目的為降低對(duì)既有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的沖擊。

目前客戶(hù)市場(chǎng)主要針對(duì)大型IDC、通信營(yíng)運(yùn)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(lái)將采用具備網(wǎng)絡(luò)虛擬化及云端運(yùn)算平臺(tái)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(jià)值。

在未來(lái)。SDN可能會(huì)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的銷(xiāo)售模式造成極大的顛覆，復(fù)雜的軟件可以在更為廉價(jià)且于簡(jiǎn)單的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)運(yùn)作，讓未來(lái)的客戶(hù)市場(chǎng)不再專(zhuān)屬于大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商，因此專(zhuān)家預(yù)估SDN市場(chǎng)價(jià)值將從2013年的3億美金成長(zhǎng)至2018年的30億美金，甚至是更多。

SDN快速的發(fā)展可能會(huì)對(duì)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(huì)面臨巨大挑戰(zhàn)，IT和軟件開(kāi)發(fā)商將擁有更高的市場(chǎng)價(jià)值。依照ONF層次化架構(gòu)的理念設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)控制由運(yùn)行NOS的服務(wù)器實(shí)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(lái)的費(fèi)用。未來(lái)開(kāi)放架構(gòu)的SDN競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)將集中在NOS 上，通訊設(shè)備商在開(kāi)放架構(gòu)的控制層研發(fā)將不再具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集中控制和開(kāi)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(jià)值和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)流失。

3、結(jié)語(yǔ)

ICT產(chǎn)業(yè)將致力于SDN的技術(shù)發(fā)展和服務(wù)開(kāi)發(fā)，以運(yùn)用SDN開(kāi)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(chǎng)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(huì)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(wú)線通訊等各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域延伸，SDN 能否驗(yàn)證支持者所言那樣為網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)業(yè)帶來(lái)顛覆性的發(fā)展?讓我們拭目以待!

截至目前，SDN“門(mén)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(mén)派和陣營(yíng)、它們何時(shí)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(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商而言，就是要采用IT虛擬化方式來(lái)改造現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)，讓網(wǎng)絡(luò)功能在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何場(chǎng)景下都能被隨心所欲地調(diào)度。

當(dāng)前，已經(jīng)沒(méi)有人故意把SDN和NFV對(duì)立起來(lái)，多數(shù)人認(rèn)為SDN和NFV是相輔相成的：只有實(shí)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(shuō)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(duì)網(wǎng)絡(luò)域的一項(xiàng)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(shí)現(xiàn)多租戶(hù)虛擬網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性與自動(dòng)化需求。

在云計(jì)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\(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展NFV的操作系統(tǒng)選項(xiàng)。在管道和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，SDN也誕生了若干開(kāi)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(gè)版本，一旦成功，將勢(shì)不可擋，向上可以募集APP開(kāi)發(fā)者，向下可以將眾多網(wǎng)絡(luò)硬件廠商牢牢把控。