在現代創(chuàng)新科技和強大市場需求的雙重推動下，互聯網的發(fā)展非常迅速，并開始逐漸融入各行各業(yè)中?，F有網絡架構已經越來越難以應對快速動態(tài)變化的互聯網發(fā)展，SDN的出現為網絡構架的根本性變革提供了一個難得的機遇，為解決現有網絡的諸多問題提供了一條全新的技術途徑。相對于傳統(tǒng)網絡構架來說，軟件定義(software-definednetworking，SDN)是一種顛覆性的網絡技術構架創(chuàng)新，這種網絡架構打破了該領域多年來的沉寂，逐漸被各個專業(yè)領域的人士津津樂道。

　　SDN緣為何處？

　　SDN是美國斯坦福大學于2007年提出的一種創(chuàng)新網絡架構，其核心是借助Open Flow協(xié)議將網元控制面與數據轉發(fā)分離，利用軟件編程實現網絡連接，集中控制與網絡資源開放等，為網絡及其應用的創(chuàng)新提供了一個開放平臺。這一思想的問世很快引起業(yè)界的廣泛反響，不同專業(yè)背景的人根據自己專業(yè)所面臨的問題開始按照個人的理解發(fā)展和充實這一概念，短短幾年，業(yè)界已經從狹義的基于Open Flow協(xié)議的SDN擴展到更加廣義的、不限于Open Flow協(xié)議的開放且創(chuàng)新的網絡構架。SDN的基本目標是體系結構開放并能快速創(chuàng)新，其核心思想是控制與轉發(fā)分離、軟件編程實現網絡連接、集中控制、網絡資源開放，最終通過IT創(chuàng)新把封閉的電信網網絡轉變?yōu)殚_放的電信創(chuàng)新平臺。

　　盡管不同組織的網絡架構在細節(jié)方面會有一些差異，但是共有的特點主要有幾方面集中控制。首先，通過集中控制來實現網絡資源全局視圖調配以及優(yōu)化，從而達到網絡設備集中運維和管控。其次采用虛擬化網絡可以屏蔽底層差異，實現網絡對應用的透明化。第三，通過開放編程接口，讓應用與網絡無縫集成實現用戶可編程，加快新業(yè)務上線。

　　SDN對運營商的核心價值

　　SDN對于運營商而言既是一次重大挑戰(zhàn)，又是一次難得的網絡變革機遇，歸納來看，至少有以下五方面核心價值。SDN能顯著降低網絡成本，主要體現在降低運營和建設成本。這不僅能大幅度減少設備的采購、集成、互操作和運維升級的成本，而且能夠有效減少硬件種類和數量及連帶的建設和運營成本；硬件IT化、標準化和規(guī)?；?，對設備成本的降低也會有顯著影響；最后，體現在提高網絡資源利用率的提升。因SDN具有跨網、跨層、跨域、跨技術和跨廠家的全局視野，有望最佳地利用全網資源，即動態(tài)地、實時地按需分配資源。

　　SDN有望增加業(yè)務收入，主要體現在可以加快新業(yè)務部署，無需涉及費時耗力的硬件配置變化，靠軟件編程即可快速完成網絡業(yè)務的自動化部署，快速推出新業(yè)務；在業(yè)務創(chuàng)新方面，有了開放的標準接口、軟硬件解耦和軟件可編程后，為創(chuàng)新提供了廣闊的想象空間，有可能實現運營商多年來不斷討論卻從未實過的夙愿。

　　SDN還可以使網絡簡單化，主要體現在網絡硬件簡化，硬件種類和數量有望大幅度減少。硬件被控制器屏蔽和抽象化、模塊化后，運營商可以順利擺脫復雜頻繁的硬件配置和升級工作；在軟件決定網絡功能和網絡連接上，SDN利用軟件編程就能很快決定網絡功能及其組網部署和參數設置；從性能多樣化角度出發(fā)，在實際應用中，80%的應用無需所謂的電信級高質量，20%的高質量業(yè)務到底需要怎樣的高質量也是值得商榷的。人們腦子里根深蒂固的電信級性能的標志性指標就是業(yè)務保護倒換時間50ms以及網絡節(jié)點99.999%的可用性，這種過高的性能指標并沒有得到市場的認可，反而運營商自己也因此包袱沉重，步履艱難。

　　互聯網時代對于網絡的基本要求就是足夠靈活，SDN為此帶來了三重靈活性，即網絡擴展靈活性、網絡和業(yè)務演進靈活性、業(yè)務創(chuàng)新靈活性。有望實現從傳統(tǒng)業(yè)務應用被迫適應網絡，向網絡能夠快速靈活適應業(yè)務應用的根本性轉變；在快速多變的互聯網時代，網絡部署的風險也大大增加，而SDN允許在軟件測試環(huán)境下以較低的風險來試驗和部署網絡新業(yè)務，有效規(guī)避了在大網絡上直接試驗和商用部署的風險。

　　互聯網最核心的精神就是開放。SDN開放架構是以激發(fā)創(chuàng)新為主要目標，而開放的生態(tài)系統(tǒng)顯然更容易激發(fā)網絡和業(yè)務的創(chuàng)新；同時，SDN也有助于建立更加豐富和扁平的生態(tài)鏈，例如電信業(yè)主要由傳統(tǒng)的運營商、設備制造商和互聯網公司擴展(包括純軟件開發(fā)商、純IT廠家及芯片和器件開發(fā)商)構成；SDN還有利于規(guī)避風險，一個開放的網絡可以使運營商規(guī)避鎖定于單一供應商風險。SDN所面臨的主要挑戰(zhàn)

　　SDN確實給我們提供了十分美好的前景，但是真正實施和實現預訂的目標將面臨很多現實的挑戰(zhàn)。盡管電信業(yè)在過去也曾經面臨過各種挑戰(zhàn)，但這次挑戰(zhàn)的性質及其涉及的廣度和深度是前所未有的。

　　集中控制和管理的擴展性、彈性和安全性挑戰(zhàn)。大型IDC有數千臺交換機和數萬臺虛擬交換機，大型電信網有數百萬臺設備。這樣大規(guī)模網絡的集中管理、配置、故障定位、彈性和安全性是一個很大的挑戰(zhàn)。

　　網絡構架/接口/協(xié)議的標準化和互操作挑戰(zhàn)。目前，SDN/NFV的標準體系還不全，例如NFV的協(xié)同器功能、各層管理功能的分配、業(yè)務數據模型等都還沒有細致統(tǒng)一規(guī)定。即便有標準規(guī)定也太過寬泛，例如控制器架構有多種、接口也不完全統(tǒng)一、容許多種模型/模板等，這些都將會延誤SDN/NFV的實施。

　　對網絡規(guī)劃建設和運維體系、流程和人才的挑戰(zhàn)。面對這么多不同來源和不同版本的新老軟件、硬件、網管，怎樣規(guī)劃、采購、集成、故障定位，怎樣使得公司市場、規(guī)劃建設、運維和IT部門能夠協(xié)同一致，而非各行其是，這些已經涉及企業(yè)體制、流程與文化的挑戰(zhàn)，比純技術挑戰(zhàn)還難應對。

　　通用硬件的性能和可靠性挑戰(zhàn)。網絡對芯片性能的要求高于計算機，目前通用硬件性能是否能滿足高性能網元的要求，主要涉及流表容量、學習速度、轉發(fā)速率和延時性能不夠等問題，目前的通用硬件(例如服務器)的可靠性也還達不到傳統(tǒng)電信級設備的可用性要求。

　　軟件的復雜性和有效性的挑戰(zhàn)。SDN控制器需要為進來的每一條流選擇一條數據通道，對于大型電信網來說及其復雜。上述挑戰(zhàn)，特別是技術類挑戰(zhàn)已經有一些解決方案，例如近來國際標準組織提出的分層和分域的控制器和協(xié)同器架構就在相當程度上化解了大型網絡所面臨的集中控制的困難和風險。但是，畢竟SDN是一個新生事物，需要足夠的時間和實踐來完善、充實和發(fā)展。

　　對于SDN我們應該有足夠的寬容心和積極的態(tài)度，避免其發(fā)展陷入“高性能、高可靠性、高成本”的傳統(tǒng)電信思維。

　　中國電信集團科技委主任 韋樂平

關注讀覽天下微信， 100萬篇深度好文， 等你來看……