SDN技术和产业分析及运营商应对策略建议

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015279

摘要/Abstract

摘要：

软件定义网络（SDN）提出了一种全新的网络设计理念，强调控制与转发的分离以及网络的可编程，实现网络架构的开放。SDN正和云计算一道重塑互联网网络模型和产业结构。介绍了SDN的基本概念、本质及特征，分析了SDN核心技术体系及其产业发展现状，从运营商视角探讨了SDN对未来网络的影响，并给出了相应的应用建议。

关键词: 软件定义网络, OpenFlow, overlay, I2RS, NFV

Abstract:

Software defined networking（SDN）proposed a new concept of network design，which emphasized the separation of network control plane and forwarding plane.It made network architecture more open and encourage network innovation.The basic concept and characteristics of SDN were introduced，the SDN core technology and its industry development status were analyzed，the influence of SDN on the future network from the perspective of operators was discussed，and the corresponding application suggestions were given.

Key words: SDN, OpenFlow, overlay, I2RS, NFV

樊勇兵,黄志兰. SDN技术和产业分析及运营商应对策略建议[J]. 电信科学, 2015, 31(10): 151-157.

Yongbing Fan,Zhilan Huang. SDN Technology and Industry Analysis and Strategy Recommendations for Telecom Operator[J]. Telecommunications Science, 2015, 31(10): 151-157.

图/表 2

图1

表1

SDN核心技术分析"

技术	技术成熟度	产品成熟度	适用性	发展判断
OpenFlow	小规模、特定场景下可行性已被证明；硬件、算法和架构等方面仍有诸多问题，暂不具备规模应用能力	业内已有商用产品（商业OpenFlow交换机、控制器、应用）和解决方案，但整体水平有待提高	适合应用于云数据中心；未来可能规模应用于数据中心、接入网、无线网等	开放方案，产业链构成复杂；大规模复杂场景下技术障碍较多，应用还需时日；有多方面价值，对网络架构的影响取决于应用规模和场景，未来不确定性较大
overlay	方案可行，隧道技术相对成熟；当前实现兼容性较差	有大量商用解决方案，产品功能、性能有待提高	场景相对明确，数据中心网络虚拟化及多租户承载	规模应用时性能表现有待提高，前景看好
I2RS	标准进展缓慢，技术尚未成熟	除Cisco OnePK外，较少其他商业解决方案	现有网元设备级控制能力开放，可根据业务需求进行定制开发	完全依赖于传统产业链，严重依赖具体厂商的具体实现，可有限用于现网改造
NFV	方案可行，中短期内只适用于对转发要求不高的网元	部分厂商已有vRouter、vFW等NFV产品，性能有待提高	组件级方案，聚焦于业务网元、边缘设备及对转发性能要求不高的设备	通信业应对软件化趋势的自我变革，当前对传统产业链的依赖比较严重，但发展前景看好
中间软件	发展迅猛，部分关键组件如开源网络OS、ASIC API抽象适配层尚未成型	网络 OS 引导中间件 ONIE已经成型，部分公司推出Linux发行版网络OS	中短期内适用于小型网络设备和NFV、SDN等新兴设备，初期用在TOR交换机中	开放网络关键环节，对白牌机的发展至关重要；Linux为基础的网络OS有望成为主流
网元硬件（COTS）	硬件标准远未成型，厂商按照私有实现积极推进，对使用者的要求较高	部分厂商已有bare-metal交换机产品，部分互联网公司已在云IDC大规模采用	适用于 NFV、SDN 设备承载，初期会用在TOR 交换机中	开放解决方案，对通信业影响较大，由芯片商、ODM、互联网公司等主推

表1

参考文献 17

1	张卫峰 . 深度解析SDN：利益、战略、技术、实践. 北京：电子工业出版社， 2014 Zhang W F . SDN：Interest，Strategy，Technology and Practice. Beijing： Publishing House of Electronics Industry， 2014
2	Mckeown N ， Anderson T ， Balakrishnan H ， et al. OpenFlow：enabling innovation in campus networks. ACM SIGCOM Computer Communication Review， 2008，38（2）： 69～75
3	Open Networking Foundation. Software-Defined Networking：The New Norm for Networks.White Paper， 2012
4	Kreeger L ， Black D ， Lasserre M ， et al. An Architecture for Overlay Networks（NVO3）. draft-ietf-nvo3-arch-02， 2014
5	Atlas A ， Halpern J ， Hares S ， et al. An Architecture for the Interface to the Routing System. Internet Draft， 2013
6	Facebook OCP.
7	陈平平 . 软硬件分离趋势及开放网络发展. ， 2014 Chen P P . Separation trend of software and hardware and open network development. ， 2014
8	Chiosi M ， Clarke D ， Cablelabs P W ， et al. Network Functions Virtualisation-Network Operator Perspectives on Industry Progress. NFV， 2015
9	陈楠，樊勇兵，何晓武等. 面向应用的云数据中心网络技术研究. 电信科学， 2014，30（9）： 128～132 Chen N ， Fan Y B ， He X W ， et al. Research on the technology of application-orientedcloud data center network. Telecommunications Science， 2014，30（9）： 128～132
10	Jain S ， Kumar A ， Mandal S ， et al. B4：Experience with a globally-deployed software defined WAN. Proceedings of the ACM SIGCOMM 2013 Conference on SIGCOMM， New York，USA， 2013： 3～19
11	Cisco OnePK.
12	左青云，陈鸣，赵广松等. 基于OpenFlow的SDN技术研究. 软件学报， 2013，24（5）： 1078～1097 Zuo Q Y ， Chen M ， Zhao G S ， et al. Research on OpenFlowBased SDN technologies. Journal of Software， 2013，24（5）： 1078～1097
13	Bosshart P ， Daly D ， Gibb G ， et al. P4：programming protocol-independent packet processors. ACM Sigcomm Computer Communication Review， 2014，44（3）： 87～95
14	Broadcom Network Switch Business Unit，Infrastructure and Networking Group. Broadcom SDN solutions of-DPA（OpenFlow data plane abstraction）software， 2014
15	SDNLab. ， 2015
16	The Rayno Report. The Software Defined Network（SDN） Revolution：An Ecosystem Report. 2015
17	Infonetics. Carrier SDN and NFV Hardware and Software Market Size and Forecast Report. 2014

[1]	唐鑫新, 曾学文, 凌致远, 宋磊. 可编程数据平面技术综述[J]. 电信科学, 2023, 39(4): 1-16.
[2]	诸葛斌, 王林超, 宋杨, 邵瑜, 董黎刚, 蒋献. 基于LSTM流量预测的路由规划和切换[J]. 电信科学, 2022, 38(8): 86-100.
[3]	刘台, 朱超, 程意, 王一鸣. 基于SDN的战术通信网络架构研究[J]. 电信科学, 2022, 38(10): 120-130.
[4]	张雪. 5G核心网云网一体化运维[J]. 电信科学, 2021, 37(8): 128-135.
[5]	袁硕, 任奕璟, 王则予, 孙耀华, 彭木根. 软件定义的星地融合智能无线网络[J]. 电信科学, 2021, 37(6): 66-77.
[6]	朱泓艺, 陆肖元, 李毅. 网络空间内生安全试验场管理技术[J]. 电信科学, 2021, 37(3): 66-74.
[7]	胡道允, 齐进, 陆钱春, 李锋, 房红强. 基于深度学习的流量工程算法研究与应用[J]. 电信科学, 2021, 37(2): 107-114.
[8]	王旭亮, 全硕, 刘增义, 章军. 面向6G的新型可编程网络架构研究[J]. 电信科学, 2021, 37(12): 84-92.
[9]	胡骞, 赵国永, 霍晓莉, 李俊杰, 荆瑞泉, 闫飞, 武晓锋. 灰盒光传输设备的SDN管控技术研究及应用[J]. 电信科学, 2021, 37(12): 93-100.
[10]	陈慧光, 李欢. 智能专线业务编排系统架构设计与实现[J]. 电信科学, 2021, 37(10): 152-161.
[11]	曹畅,张帅,刘莹,唐雄燕. 基于通信云和承载网协同的算力网络编排技术[J]. 电信科学, 2020, 36(7): 55-62.
[12]	李晶林,万晓兰. 基于端侧计算的天地一体化SDN实现思路[J]. 电信科学, 2020, 36(7): 80-91.
[13]	姚晓辉,李青,孙焜焜. 一种域适配混合遗传算法及在安全服务链编排中的验证[J]. 电信科学, 2020, 36(5): 16-24.
[14]	孔令义. 面向5G的网络优化和重构[J]. 电信科学, 2020, 36(2): 117-125.
[15]	陈天骄,刘江,黄韬. 人工智能在网络编排系统中的应用[J]. 电信科学, 2019, 35(5): 9-16.