理论教育 软件定义网络的概念、特点和应用

软件定义网络的概念、特点和应用

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:SDN并不是一个具体的技术,而是一种新型网络架构,是一种网络设计的理念。目前,尽管学术界和工业界仍然没有对于SDN的明确定义,但是根据ONF的规定[1],SDN应具有以下三个特性:1)控制面与转发面分离。图3-1 SDN三层架构模型[1]在SDN中,网络控制层在逻辑上是集中的并且已从数据层中分离出来,而保持全网视图的SDN控制器是网络的大脑。综上所述,SDN将在未来5G网络中拥有光明的未来。

软件定义网络的概念、特点和应用

SDN诞生于美国GENI(Global Environment for Networking Investigations)项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题。SDN并不是一个具体的技术,而是一种新型网络架构,是一种网络设计的理念。区别于传统网络架构,SDN将控制功能从网络交换设备中分离出来,将其移入逻辑上独立的控制环境——网络控制系统之中。该系统可在通用的服务器上运行,任何用户可随时、直接进行控制功能编程。因此,控制功能不再局限于路由器中,也不再局限于只有设备的生产厂商才能够编程和定义。SDN正在成为整个行业瞩目的焦点,越来越多的业界专家相信其将给传统网络架构带来一场革命性的变革。

目前,尽管学术界和工业界仍然没有对于SDN的明确定义,但是根据ONF(Open Net-working Foundation,开放网络基金会)的规定[1],SDN应具有以下三个特性:

1)控制面与转发面分离。

2)控制面集中化。

3)开放的可编程接口

说到SDN,就不能不提OpenFlow。SDN作为转发控制分离、集中控制和开放网络架构,是一个整体而又宽泛的概念,而OpenFlow是其转发面、控制面之间的一种南向接口。虽然并非唯一的接口,而且OpenDayLight等组织也提出了另外一些南向接口,但不可否认的是,OpenFlow仍是目前市场中最为主流的接口协议。(www.daowen.com)

2012年4月,ONF发布了SDN白皮书[1],其中的SDN三层架构模型获得了业界广泛认可,如图3-1所示。

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图3-1 SDN三层架构模型[1]

在SDN中,网络控制层在逻辑上是集中的并且已从数据层中分离出来,而保持全网视图的SDN控制器是网络的大脑。SDN通过基于标准和厂商中立的开源项目简化了网络设计和操作,更进一步而言,通过动态自主的SDN编程,网络的运行可以随时动态配置、管理和优化自适应地匹配不断变化的需求。

将SDN成功应用到运营商网络中,一方面可以极大简化运营商对网络的管理,解决传统网络中无法避免的一些问题,如缺乏灵活性、对需求变化响应速度缓慢、无法实现网络的虚拟化以及高昂的成本等;另一方面可以有效支持5G网络中急速增长的流量需求。基于开源API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)和网络功能虚拟化接口,SDN可以将服务从底层的物理基础设施中分离出来,并推动一个更加开放的无线生态系统。类似于无线SDN网络中的可编程切换、可编程基站和可编程网关将在SDN架构的蜂窝网中初露锋芒,同时更多的网络拓展功能如用户网络属性的可视化和空中接口的灵活自适应等将浮出水面。综上所述,SDN将在未来5G网络中拥有光明的未来。

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