sdn的特征发展现状及趋势

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1、SDN的特征、发展现状及趋势1.引言近年来,SDN(softwaredefinednetworking,软件定义网络)的热度持续升温。2012年,国际研究机构Gartne:将其列为未来5年内IT领域十大关键技术之一。同年,谷歌宣布已在其内部骨干网络上使用SDN技术,标志着SDN进人商用化阶段。各大厂商也随之纷纷发布SDN战略并相继推出商用化产品。由于SDN的发展势头大大超出预期,电信领域知名的市场咨询公司IDC(InternationalDataCorporation周际数据公司汗得不将2016年SDN的

2、市场预期从原来的20亿美元上调至37亿美元,增幅近90%。短短几年,SDN这个从美国斯坦福大学实验室研究项目中诞生的产物,已经成为全球瞩目的网络技术热点。那么SDN到底代表了什么?为什么业界将其视为具有颠覆性的网络革命技术?它是否会彻底改变电信产业目前的产业链结构?本文从SDN的起源出发,尝试通过分析SDN的特征、关键技术和产业链状况对目前SDN的发展情况做一个全面的梳理,并简要预期其未来的发展趋势。2.SDN的概念SDN是起源于美国斯坦福大学实验室的研究项目的技术,并不是在其产生时就具有该名称。2006

3、年斯坦福的学生CasadoM和他的导师McKeownN教授受其研究项目Ethane启发,提出了OpenFlow的概念。该项目试图通过一个集中式的控制器,让网络管理员可以方便地定义基于网络流的安全控制策略,并将这些安全策略应用到各种网络设备中,从而实现对整个网络通信的安全控制。在随后的2008年,McKeownN等人在ACMSIGCOMM发表了题为OpenFlow:enablinginnovationincampusnetworks的论文。文中首次详细地介绍OpenFlow的概念,即将传统网络设备的数据平面

4、和控制平面两个功能模块相分离,通过集中式的控制器(controller)以标准化的接口对各种网络设备进行管理和配置,这种网络架构为网络资源的设计、管理和使用提供更多的可能性,从而更容易推动网络的革新与发展。在此基础上,基于OpenRow为网络带来的可编程特性,McKeown教授进一步提出了SDN最早的概念。由此可见,SDN的产生与OpenFlow协议密切相关。现在业界普遍将基于OpenFlow协议的SDN视为狭义SDN这一概念也是业界的默认概念,本文中如果不做特殊说明,SDN也特指这一概念。随着SDN的发

5、展,越来越多的厂商加人SDN的研究行列。由于不同行业、不同应用对SDN有着各自不同的需求,因此在谈论SDN时通常也有着不同的理解。在网络科研领域,利用SDN快速地部署和试验创新的网络架构与通信协议;大型互联网公司希望SDN提供掌握网络深层信息的可编程接口,以优化和提升业务体验;云服务提供商希望SDN提供网络虚拟化和自动配置,以适应其扩展性和多租户需求JSP希望利用SDN简化网络管理以及实现快速灵活的业务提供;企业网用户希望SDN实现私有云的自动配置和降低设备采购成本。基于这些需求,在思科等厂商的推动下,I

6、ETF,IEEE等标准组织去除了SDN与OpenFlow的必然联系,保留了可编程特性,从而扩展出SDN的广义概念,即泛指基于开放接口实现软件可编程的各种基础网络架构,进而将具备控制转发分离、逻辑集中控制、开放API3个基本特征的网络纳人SDN的广义概念下,目前这一概念的发展由IETF主推。3.SDN的价值及战略意义由于SDN实现了控制功能与数据平面的分离和网络可编程,进而为更集中化、精细化地控制奠定了基础,因此SDN相对于传统网络具有以下优势:(1)将网络协议集中处理,有利于提高复杂协议的运算效率和收敛速

7、度;(2)控制的集中化有利于从更宏观的角度调配传输带宽等网络资源,提高资源的利用效率。(3)简化了运维管理的工作量,大幅节约运维费用(4)通过SDN可编程性,工程师可以在一个底房物理基础设施上加速多个虚拟网络,然后使用SDN控制器分别为每个网段实现QoS(服务质量),从而扩大了传统差异化服务的程度和灵活性。(1)业务定制的软件化有利于新业务的测试和快速部署。(2)控制与转发分离,实施控制策略软件化,有利于网络的智能化、自动化和硬件的标准化。总之,SDN将网络的智能从硬件转移到软件,用户不需要更新已有的硬件

8、设备就可以为网络增加新的功能。这样做简化和整合了控制功能,让网络硬件设备变得更可靠,还有助于降低设备购买和运营成本。控制平面和数据平面分离之后,厂商可以单独开发控制平面,并可以与ASIC、商业芯片或者服务器技术相集成。由于SDN具有上述特点,因此SDN的发展壮大可能带来网络产业格局的重大调整,传统通信设备企业将面临巨大挑战,IT和软件企业则将迎来新的市场机遇。同时,由于网络流量与具体应用衔接得更紧密,使得网络管理的主动权存在从

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