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SDN的主要技術(shù)特點(diǎn)
SDN的應用場(chǎng)景與SDN技術(shù)本身的特點(diǎn)有很大的相關(guān)性，下面是小編帶來(lái)的SDN的主要技術(shù)特點(diǎn)。供大家參考。
SDN的主要技術(shù)特點(diǎn)體現在3方面：
● 轉發(fā)與控制分離。SDN具有轉發(fā)與控制分離的特點(diǎn)，采用SDN控制器實(shí)現網(wǎng)絡(luò )拓撲的收集、路由的計算、流表的生成及下發(fā)、網(wǎng)絡(luò )的管理與控制等功能;而網(wǎng)絡(luò )層設備僅負責流量的轉發(fā)及策略的執行。通過(guò)這種方式可使得網(wǎng)絡(luò )系統的轉發(fā)面和控制面獨立發(fā)展，轉發(fā)面向通用化、簡(jiǎn)單化發(fā)展，成本可逐步降低;控制面可向集中化、統一化發(fā)展，具有更強的性能和容量。
● 控制邏輯集中。轉發(fā)與控制分離之后，使得控制面向集中化發(fā)展�？刂泼娴募谢�，使得SDN控制器擁有網(wǎng)絡(luò )的全局靜態(tài)拓撲，全網(wǎng)的動(dòng)態(tài)轉發(fā)表信息，全網(wǎng)絡(luò )的資源利用率，故障狀態(tài)等。因此，SDN控制器可實(shí)現基于網(wǎng)絡(luò )級別的統一管理、控制和優(yōu)化，更可依托全局的拓撲的動(dòng)態(tài)轉發(fā)信息幫助實(shí)現快速的故障定位和排除，提高運營(yíng)效率。
● 網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放化。SDN還有一個(gè)重要特征是支持網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放化。通過(guò)集中的SDN控制器實(shí)現網(wǎng)絡(luò )資源的統一管理、整合以及虛擬化后，采用規范化的北向接口為上層應用提供按需分配的網(wǎng)絡(luò )資源及服務(wù)，進(jìn)而實(shí)現網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放。這樣的方式打破了現有網(wǎng)絡(luò )對業(yè)務(wù)封閉的問(wèn)題，是一種突破性的創(chuàng )新。
SDN控制與轉發(fā)分離的特點(diǎn)，使得設備的硬件通用化、簡(jiǎn)單化，設備的硬件成本可大幅降低，可促進(jìn)SDN的應用;但由于設備硬件的變化，轉發(fā)流表的變化也存在SDN設備與現有網(wǎng)絡(luò )設備的兼容問(wèn)題，在一定時(shí)期內可能限制SDN在大規模網(wǎng)絡(luò )中的應用。
SDN控制邏輯集中的特點(diǎn)，使得SDN控制器擁有網(wǎng)絡(luò )全局拓撲和狀態(tài)，可實(shí)施全局優(yōu)化，提供網(wǎng)絡(luò )端到端的部署、保障、檢測等手段;同時(shí)，SDN控制器可集中控制不同層次的網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的多層多域協(xié)同與優(yōu)化，如：分組網(wǎng)絡(luò )與光網(wǎng)絡(luò )的聯(lián)合調度。
SDN網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放化的特點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò )可編程，易快捷提供的應用服務(wù)，網(wǎng)絡(luò )不再僅僅是基礎設施，更是一種服務(wù)，SDN的應用范圍得到了進(jìn)一步的拓展。
關(guān)于5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )架構中SDN與NFV技術(shù)的應用論文
【摘要】
在當前的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )之中，關(guān)鍵在于突破軟件定義網(wǎng)絡(luò )（SDN）和網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化（NFV）的相關(guān)技術(shù)難題。在此之前，我們了解到如果在5G網(wǎng)絡(luò )架構中運用SDN和NFV技術(shù)，將產(chǎn)生很大程度上的便利；再者，對國際上SDN與NFV技術(shù)最前沿的研究狀況進(jìn)行了闡述，對以SDN/NFV的網(wǎng)絡(luò )架構為基礎的設計理念進(jìn)行了探究；最后，綜合各種因素對在SDN/NFV技術(shù)之上的5G網(wǎng)絡(luò )架構展開(kāi)了試探性的探討，并且對其中技術(shù)上的重難點(diǎn)進(jìn)行了剖析，提出了相應的解決方案，希望能夠為行業(yè)發(fā)展做出一定的貢獻。
關(guān)鍵詞
軟件定義網(wǎng)絡(luò )；網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化；5G網(wǎng)絡(luò )架構
一些市場(chǎng)研究機構經(jīng)過(guò)調研得出這樣一個(gè)結論，第五代移動(dòng)通信（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為5G）網(wǎng)絡(luò )大概會(huì )在2017年左右把相關(guān)協(xié)議確立下來(lái)，實(shí)現商業(yè)化的時(shí)間暫定為2020年。然而，近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)流量消耗量不斷升高，市場(chǎng)方面需求緊迫，再加之第五代移動(dòng)通信技術(shù)在未來(lái)戰略中占據著(zhù)重要的位置，因此，市場(chǎng)上早已開(kāi)始了對5G網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的研究，5G網(wǎng)絡(luò )的需求正變得越來(lái)越迫切。
在國內市場(chǎng)，部分企業(yè)和組織也順應時(shí)代的發(fā)展，接連開(kāi)啟了對5G網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)攻關(guān)。國際上更是如此，各國電信運營(yíng)商爭相提出自己的5G設想，并且都在對自己的方案進(jìn)行技術(shù)論證。顯然，不管是國外還是國內，無(wú)論是運營(yíng)商還是設備商，都開(kāi)始了對5G技術(shù)研究的漫漫長(cháng)路。各組織之間的較量對達成行業(yè)內的技術(shù)共識是十分重要的，對于行業(yè)巨頭來(lái)說(shuō)，這是獲取專(zhuān)利搶占技術(shù)高地，決勝未來(lái)的關(guān)鍵時(shí)期�，F在的5G技術(shù)，還沒(méi)有在關(guān)鍵領(lǐng)域達成技術(shù)共識。也正因如此，移動(dòng)通信領(lǐng)域將迎來(lái)巨大的變革，這也將帶來(lái)前所未有的機遇和挑戰。
一、將SDN和NFV引入5G網(wǎng)絡(luò )架構所帶來(lái)的好處
SDN嚴格來(lái)說(shuō)是一種網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )新架構，它有一些明顯的特點(diǎn)：
1）控制部分與轉發(fā)部分是隔離開(kāi)的；
2）控制集中化；
3）用到的軟件接口都是被廣泛定義的。
核心要點(diǎn)在于，把控制面與數據面隔開(kāi)，轉發(fā)的功能僅由硬件設備的下層實(shí)現，其上層則分離，用于集中實(shí)現控制，從而實(shí)現網(wǎng)絡(luò )應用與功能的可編程性。在集中化的控制系統中，可以掌握所有用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò )使用情況，進(jìn)而在全局上對網(wǎng)絡(luò )流量進(jìn)行宏觀(guān)調控，合理配制網(wǎng)絡(luò )資源，提高對資源的利用率。
在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )中可以科學(xué)合理的利用SDN的這些優(yōu)勢，使其可以在網(wǎng)絡(luò )通信行業(yè)大展拳腳。正是由于SDN技術(shù)的合理運用，才使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的基本功能得到更加有效地發(fā)揮，這也使其縱向融合變成現實(shí)，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )的同時(shí)可以適應逐漸增長(cháng)的接入速率。追根溯源，SDN首創(chuàng )于斯坦福大學(xué)，而NFV的概念則來(lái)源于運營(yíng)商聯(lián)盟，他們的目的在于處理硬件設施笨重、傳統與難以拓展等問(wèn)題的同時(shí)，可以更好地使用現有的網(wǎng)絡(luò )，使得投資利益最大化。
在不久前發(fā)布的NFV白皮書(shū)中可以了解到，他們對于SDN與NFV的關(guān)系是這樣定義的：首先，這兩者有著(zhù)一種互補關(guān)系，他們是可以實(shí)現融合的，不過(guò)兩者并沒(méi)有依賴(lài)關(guān)系，換句話(huà)說(shuō)，也就是NFV可以實(shí)現獨立的布置，而不用考慮SDN的影響。但是兩者是存在互補性的，其主要表現在SDN能使NFV具有更大的兼容性和操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，反過(guò)來(lái)，NFV的虛擬化等技術(shù)則可以提升SDN的靈活性。
二、目標網(wǎng)絡(luò )架構初探
就目前市場(chǎng)現狀來(lái)看，阿朗及中國的華為、中興等信息通訊公司、各大主要研究機構與論壇等爭相提出自己設想的5G白皮書(shū)，這些白皮書(shū)分別承載了各大公司對5G網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的展望，對市場(chǎng)供需關(guān)系的理解。當今世界的5G網(wǎng)絡(luò )架構并不成熟，幾乎所有構想都處于剛剛提出，正在進(jìn)行技術(shù)認證的階段。
在SDN與NFV等基礎思想的指導下，設計的5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )架構主要有以下三種設計思路：
�。�1）對網(wǎng)元功能采用劃分處理
當前的網(wǎng)絡(luò )有著(zhù)封閉且無(wú)序的特點(diǎn)，甚至部分功能存在相互沖突的情況，這就需要重新定義網(wǎng)絡(luò )功能，進(jìn)行更加清晰地梳理和劃分。第一步要做的就是將控制端與轉發(fā)端進(jìn)行分離，以及實(shí)現軟件與硬件的解耦。通過(guò)分離可以實(shí)現將控制功能全部置于SDN控制器之上的目的，在轉發(fā)面使用合適的轉發(fā)設備，一般都是標準件，其優(yōu)勢在于成本低廉，他們在同一接口實(shí)現連接。在控制面和轉發(fā)面上均可以實(shí)現擴容或升級功能，這就使得設備愈發(fā)便捷高效。
�。�2）網(wǎng)絡(luò )功能抽象
在對各部分網(wǎng)元功能進(jìn)行分開(kāi)處理之后，還需要做共性提取的工作，經(jīng)過(guò)一定規律的封裝，將具有不同功能的模塊分離出來(lái)，對各模塊之間使用的連接口均采用標準件。對比于未劃分之前的網(wǎng)絡(luò )功能，經(jīng)過(guò)分解的網(wǎng)絡(luò )功能模塊將變得越來(lái)越多，這就將使得接口和協(xié)議變得極為復雜。
經(jīng)過(guò)抽象處理實(shí)現網(wǎng)絡(luò )功能的模塊化，在各功能模塊之間使用API接口，使得他們更加具有開(kāi)放性，在相關(guān)標準的基礎上對其進(jìn)行重組，讓重組后的網(wǎng)元功能具有全網(wǎng)視圖，同時(shí)盡量滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，為客戶(hù)帶來(lái)最佳的業(yè)務(wù)數據流傳送與整合方法，進(jìn)而實(shí)現網(wǎng)絡(luò )資源的合理利用，強化互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)能力。
當今的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展日新月異，基于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的創(chuàng )新實(shí)踐多如牛毛，這一切的一切都與其使用公共硬件平臺，讓客戶(hù)使用開(kāi)放的API接口，簡(jiǎn)化民眾創(chuàng )新環(huán)節，減少創(chuàng )新要求有著(zhù)極為重要的聯(lián)系。故而，將API公布給開(kāi)發(fā)者，使其隨意使用，互聯(lián)網(wǎng)的設計與開(kāi)發(fā)突破傳統的只針對運營(yíng)商，轉變?yōu)槊嫦蚋鼮閺V大的用戶(hù)群體，讓運營(yíng)商有著(zhù)更加靈便的網(wǎng)絡(luò )能力，進(jìn)而解決已有的因硬件問(wèn)題而引發(fā)的升級困難、擴展性差等缺點(diǎn)。
�。�3）網(wǎng)絡(luò )功能重構
將已經(jīng)開(kāi)放接口的各功能子模塊分選出來(lái)，按照一定的需求進(jìn)行組合使用，這樣一來(lái)不但可以擁有基礎的現有網(wǎng)絡(luò )的基本功能，更重要的是可以讓各組件相互獨立，甚至實(shí)現動(dòng)態(tài)性的伸縮，與此同時(shí)，可以結合未來(lái)的發(fā)展趨勢進(jìn)行快速研發(fā)、調試和合理布置，體現全新的功能。因此，在這個(gè)基礎之上網(wǎng)絡(luò )資源就能夠實(shí)現共享，而且還能在實(shí)際業(yè)務(wù)的要求下進(jìn)行按需編排和故障隔離等。這其實(shí)也就是進(jìn)行重新劃分并抽象的目的所在。
眾所周知，IT技術(shù)具有靈活快速的優(yōu)點(diǎn)，這一點(diǎn)也被電信網(wǎng)絡(luò )所學(xué)習，在即將到來(lái)的5G時(shí)代，其網(wǎng)絡(luò )架構將不可能是以往的固定、封閉的架構，取而代之的將是一個(gè)全新的依托于虛擬化技術(shù)的構架。對現有的模塊進(jìn)行劃分及重組之后，不但可以實(shí)現最為基本的現有的網(wǎng)絡(luò )功能，而且更重要的是可以減持冗余。舉例說(shuō)明，比如一些模塊的功能或業(yè)務(wù)已然超過(guò)了使用壽命，而且也達到了退出市場(chǎng)的條件。但實(shí)際真的如此嗎？根據測算其現有電路交換機的兩千余個(gè)功能使用率甚至不超過(guò)百分之一，在模塊化的基礎之上，運營(yíng)商就能夠根據自己的實(shí)際需求進(jìn)行選擇，在最大限度利用投資資源的同時(shí)做到省去無(wú)用花費的目標。
三、結束語(yǔ)
文章在SDN和NFV技術(shù)的基礎上，實(shí)現現有網(wǎng)絡(luò )的解耦、抽象和重構，提出了一些創(chuàng )造性的使用設想，比如控制面與轉發(fā)面實(shí)現分離、控制集中化、可編程的未來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )架構，并對未來(lái)移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò )架構采取了試探性的摸索。經(jīng)過(guò)總結分析可以知道，基于SDN和NFV的新型網(wǎng)絡(luò )架構，不但能解決傳統架構固有的一些缺點(diǎn)，還能夠滿(mǎn)足未來(lái)不斷增多的新業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò )可編程和快速響應的要求。
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