浅析SDN在通信网络中的应用方案

汪秀丰

【摘要】 SDN概念的提出，直接打破了传统的网络结构，构建了一个全新的网络体系格局。同时，SDN在建设网络设施的服务中，也得以更加风格化与个性化，为新兴的网络应用的喷涌奠定了坚实的基础。SDN的建立基石主要在于基本控制逻辑辩证以及和数据转发进行分离的原则，把网络中的智能结构统一在控制层面，从而更加方便给网络提供升级与控制业务。在新时代网络业务需求与网络技术并肩前行的状态下，SDN已经逐渐成为了互联网巨头一致重视的新兴网络架构。

【关键词】 SDN OpenFlow

随着全球信息技术整体的不断发展与用户需求意识的反复变化，尤其，是在诸多网络新兴技术不断完善的今天，随着新的产品、服务、模式的注入，不但给企业带来了更为客观的价值，也给通信网络带来了全新的发展机遇。另外，因为互联网应用拥有多花样的属性特点，大带宽应用逐渐推动整体对通信网络的运营与管理能力提出了更高层次的要求。

一、SDN体系架构

SDN属于当前形势下的全新的网络框架组成，它能够实现对网络控制以及转发能力实施分离，并且可以依据转发能力能够对编程实施进一步控制。这种一开始和网络设备密切联合的网络控制，依靠能够编制程序的办法调配底层设施能力完成抽象的表述。根据开放网络基金会（Open Network Foundation）的定义标准，软件定义网络体系架构主要包括三个层面，即基础设施层、控制层、以及应用层。其中，应用层能够管理网络并且对其它相关的应用实施转发，也可以契合网络特性的配置标准从而完成加强网络的利用率，确保特殊网络

应用中的安全以及网路服务的质量；控制层的应用主要能够安排放置数据转发中资源的抽象信息，能够支持网络拓扑（Topology）、网络状态信息的集中和信息维护，并且根据应用层中的控制调整不尽相同的转发面状态；基础设施层平台主要负责数据的处理以及状态收集和转发。现阶段，开放网络基金会主要对软件定义网络的转发面模型实施了标准定义，发布了OpenFlow-spec-v1.3.0版本。OpenFlow把网络SDN转发面设备进行概念化，使之成为利用多级流表（FlowTable）完成驱动的模型[1]。如图1所示。

在软件定义网络转发模型里面有两个阶段的转发过程十分的关键，第一个转发阶段为，生成策略（Execute_instructions），第二个转发阶段执行操作（Apply_actions）。在这里面， 操作的水平直接影响了OpenFlow 对软件定义网络转发面的抽象水平，能够在流表中实施查询配置。一旦面临操作工序比较繁琐复杂时，可以通过辗转法调查流表完成最终实现，在第一个转发阶段生成策略时，同样可能调用执行操作。

二、SDN 引入对通信网络的影响

软件定义网络在最初的设计阶段，其目的并非提升网络运营商的通信水平，而主要是为了依靠控制进而和转发面实施分离，能够提供可以编制程序的网络水平的开放应用，并且能够提升相关应用给予网络资源操控的管理控制水平[2]。也因此，软件定义网络引在通信网络中拥有不同程度的优势与劣势。

软件定义网络在通信网络中的应用优势主要涵括四点：

第一，依靠软件定义网络与OpenFlow 引入完成导航，破除了传统意义上的网络设备呈现出的垂直整合（Vertical Integration）进而完成了对网络的软件及硬件的分离工作。

第二，依靠控制面进行统一化与虚拟化，一方面能够简化信息技术运维，从而减少信息技术运维中所需要的成本。另一方面，方便服务器代理维护与代理管理，便于和相关应用协同使用。

第三，依靠软件控制层开源，能够提供给用户个性化，风格化的软件定制服务，加快新业务的创新时间，从而减少新业务在进行部署之后的完成周期，进一步增强市场竞争力。

第四，按照产业连接的结构视角而言，网络一旦实施开放处理能够吸引更加广泛的团体进行共同参与，随着这些参与者的加入，也能够进一步的降低总体成本及网络建设中的运营成本。

三、SDN网络存在的不足

现阶段SDN网络和OpenFlow发展势头十分迅猛，但若要应用于高规模，成熟期的商业运营中仍然存有一定的差距，其存在的典型不足有几点：第一，SDN 的核心主要是让网络和应用相互结合并产生关联，换言之便是需要利用网络资源、数据转发等低端网络要和其使用标准无缝连接，完全匹配，网络才可以完成按需服务。但是如今SDN在此方面的技术完善与研究仍处于滞后阶段，诸多研究范围仍然停留于网络控制与数据转发的接口协议中，例如联合OpenFlow；第二，SDN网络集中系统依然保留替代方案，当前网管系统依靠升级开发，可以完成对底层网络设备的控制；第三，从安全性的视角而言，集中化网络控制不可避免的存在单点失效的可能，倘若一旦其控制系统功能遭遇攻击，则会引起整个网络功能的丧失。

四、结束语

综上所述，软件定义网络所具备的显著特征主要包括转发分离、转发平面通用化、以及开放应用程序编程接口（Application Programming Interface）的应用能够进行编程等。在这些显著特征之下，通信网络的引入软件定义网络技术，能够增强资源动态的机动性，方便其调度，能够帮助客户个性化的定制自身软件。根据通信网络的发展视角而言，软件定义网络引入能够说属于分区域的推进步骤，而并非是对其全方位的架构颠覆，故而准确的说软件定义网络更像是属于技术解决方案的层面。

参 考 文 献

[1]王坚.传统网络模式已死网络和应用在博弈[J].信息安全与通信保密，2011（06）：20.

[2]3 OpenFlow Management and Configuration Protocol （OF-Config1.1）Version1.1.ONF.6，2012

[3]Jun-xue LIANG ， Zhao-wen LIN ， Yan MA .Programmable virtual network as a service： towards a future Internet testbed based on IaaS cloud[J].The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications， 2013， Vol.20Elsevier.endprint

【摘要】 SDN概念的提出，直接打破了传统的网络结构，构建了一个全新的网络体系格局。同时，SDN在建设网络设施的服务中，也得以更加风格化与个性化，为新兴的网络应用的喷涌奠定了坚实的基础。SDN的建立基石主要在于基本控制逻辑辩证以及和数据转发进行分离的原则，把网络中的智能结构统一在控制层面，从而更加方便给网络提供升级与控制业务。在新时代网络业务需求与网络技术并肩前行的状态下，SDN已经逐渐成为了互联网巨头一致重视的新兴网络架构。

【关键词】 SDN OpenFlow

随着全球信息技术整体的不断发展与用户需求意识的反复变化，尤其，是在诸多网络新兴技术不断完善的今天，随着新的产品、服务、模式的注入，不但给企业带来了更为客观的价值，也给通信网络带来了全新的发展机遇。另外，因为互联网应用拥有多花样的属性特点，大带宽应用逐渐推动整体对通信网络的运营与管理能力提出了更高层次的要求。

一、SDN体系架构

SDN属于当前形势下的全新的网络框架组成，它能够实现对网络控制以及转发能力实施分离，并且可以依据转发能力能够对编程实施进一步控制。这种一开始和网络设备密切联合的网络控制，依靠能够编制程序的办法调配底层设施能力完成抽象的表述。根据开放网络基金会（Open Network Foundation）的定义标准，软件定义网络体系架构主要包括三个层面，即基础设施层、控制层、以及应用层。其中，应用层能够管理网络并且对其它相关的应用实施转发，也可以契合网络特性的配置标准从而完成加强网络的利用率，确保特殊网络

应用中的安全以及网路服务的质量；控制层的应用主要能够安排放置数据转发中资源的抽象信息，能够支持网络拓扑（Topology）、网络状态信息的集中和信息维护，并且根据应用层中的控制调整不尽相同的转发面状态；基础设施层平台主要负责数据的处理以及状态收集和转发。现阶段，开放网络基金会主要对软件定义网络的转发面模型实施了标准定义，发布了OpenFlow-spec-v1.3.0版本。OpenFlow把网络SDN转发面设备进行概念化，使之成为利用多级流表（FlowTable）完成驱动的模型[1]。如图1所示。

在软件定义网络转发模型里面有两个阶段的转发过程十分的关键，第一个转发阶段为，生成策略（Execute_instructions），第二个转发阶段执行操作（Apply_actions）。在这里面， 操作的水平直接影响了OpenFlow 对软件定义网络转发面的抽象水平，能够在流表中实施查询配置。一旦面临操作工序比较繁琐复杂时，可以通过辗转法调查流表完成最终实现，在第一个转发阶段生成策略时，同样可能调用执行操作。

二、SDN 引入对通信网络的影响

软件定义网络在最初的设计阶段，其目的并非提升网络运营商的通信水平，而主要是为了依靠控制进而和转发面实施分离，能够提供可以编制程序的网络水平的开放应用，并且能够提升相关应用给予网络资源操控的管理控制水平[2]。也因此，软件定义网络引在通信网络中拥有不同程度的优势与劣势。

软件定义网络在通信网络中的应用优势主要涵括四点：

第一，依靠软件定义网络与OpenFlow 引入完成导航，破除了传统意义上的网络设备呈现出的垂直整合（Vertical Integration）进而完成了对网络的软件及硬件的分离工作。

第二，依靠控制面进行统一化与虚拟化，一方面能够简化信息技术运维，从而减少信息技术运维中所需要的成本。另一方面，方便服务器代理维护与代理管理，便于和相关应用协同使用。

第三，依靠软件控制层开源，能够提供给用户个性化，风格化的软件定制服务，加快新业务的创新时间，从而减少新业务在进行部署之后的完成周期，进一步增强市场竞争力。

第四，按照产业连接的结构视角而言，网络一旦实施开放处理能够吸引更加广泛的团体进行共同参与，随着这些参与者的加入，也能够进一步的降低总体成本及网络建设中的运营成本。

三、SDN网络存在的不足

现阶段SDN网络和OpenFlow发展势头十分迅猛，但若要应用于高规模，成熟期的商业运营中仍然存有一定的差距，其存在的典型不足有几点：第一，SDN 的核心主要是让网络和应用相互结合并产生关联，换言之便是需要利用网络资源、数据转发等低端网络要和其使用标准无缝连接，完全匹配，网络才可以完成按需服务。但是如今SDN在此方面的技术完善与研究仍处于滞后阶段，诸多研究范围仍然停留于网络控制与数据转发的接口协议中，例如联合OpenFlow；第二，SDN网络集中系统依然保留替代方案，当前网管系统依靠升级开发，可以完成对底层网络设备的控制；第三，从安全性的视角而言，集中化网络控制不可避免的存在单点失效的可能，倘若一旦其控制系统功能遭遇攻击，则会引起整个网络功能的丧失。

四、结束语

综上所述，软件定义网络所具备的显著特征主要包括转发分离、转发平面通用化、以及开放应用程序编程接口（Application Programming Interface）的应用能够进行编程等。在这些显著特征之下，通信网络的引入软件定义网络技术，能够增强资源动态的机动性，方便其调度，能够帮助客户个性化的定制自身软件。根据通信网络的发展视角而言，软件定义网络引入能够说属于分区域的推进步骤，而并非是对其全方位的架构颠覆，故而准确的说软件定义网络更像是属于技术解决方案的层面。

参 考 文 献

[1]王坚.传统网络模式已死网络和应用在博弈[J].信息安全与通信保密，2011（06）：20.

[2]3 OpenFlow Management and Configuration Protocol （OF-Config1.1）Version1.1.ONF.6，2012

[3]Jun-xue LIANG ， Zhao-wen LIN ， Yan MA .Programmable virtual network as a service： towards a future Internet testbed based on IaaS cloud[J].The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications， 2013， Vol.20Elsevier.endprint

【摘要】 SDN概念的提出，直接打破了传统的网络结构，构建了一个全新的网络体系格局。同时，SDN在建设网络设施的服务中，也得以更加风格化与个性化，为新兴的网络应用的喷涌奠定了坚实的基础。SDN的建立基石主要在于基本控制逻辑辩证以及和数据转发进行分离的原则，把网络中的智能结构统一在控制层面，从而更加方便给网络提供升级与控制业务。在新时代网络业务需求与网络技术并肩前行的状态下，SDN已经逐渐成为了互联网巨头一致重视的新兴网络架构。

【关键词】 SDN OpenFlow

随着全球信息技术整体的不断发展与用户需求意识的反复变化，尤其，是在诸多网络新兴技术不断完善的今天，随着新的产品、服务、模式的注入，不但给企业带来了更为客观的价值，也给通信网络带来了全新的发展机遇。另外，因为互联网应用拥有多花样的属性特点，大带宽应用逐渐推动整体对通信网络的运营与管理能力提出了更高层次的要求。

一、SDN体系架构

SDN属于当前形势下的全新的网络框架组成，它能够实现对网络控制以及转发能力实施分离，并且可以依据转发能力能够对编程实施进一步控制。这种一开始和网络设备密切联合的网络控制，依靠能够编制程序的办法调配底层设施能力完成抽象的表述。根据开放网络基金会（Open Network Foundation）的定义标准，软件定义网络体系架构主要包括三个层面，即基础设施层、控制层、以及应用层。其中，应用层能够管理网络并且对其它相关的应用实施转发，也可以契合网络特性的配置标准从而完成加强网络的利用率，确保特殊网络

应用中的安全以及网路服务的质量；控制层的应用主要能够安排放置数据转发中资源的抽象信息，能够支持网络拓扑（Topology）、网络状态信息的集中和信息维护，并且根据应用层中的控制调整不尽相同的转发面状态；基础设施层平台主要负责数据的处理以及状态收集和转发。现阶段，开放网络基金会主要对软件定义网络的转发面模型实施了标准定义，发布了OpenFlow-spec-v1.3.0版本。OpenFlow把网络SDN转发面设备进行概念化，使之成为利用多级流表（FlowTable）完成驱动的模型[1]。如图1所示。

在软件定义网络转发模型里面有两个阶段的转发过程十分的关键，第一个转发阶段为，生成策略（Execute_instructions），第二个转发阶段执行操作（Apply_actions）。在这里面， 操作的水平直接影响了OpenFlow 对软件定义网络转发面的抽象水平，能够在流表中实施查询配置。一旦面临操作工序比较繁琐复杂时，可以通过辗转法调查流表完成最终实现，在第一个转发阶段生成策略时，同样可能调用执行操作。

二、SDN 引入对通信网络的影响

软件定义网络在最初的设计阶段，其目的并非提升网络运营商的通信水平，而主要是为了依靠控制进而和转发面实施分离，能够提供可以编制程序的网络水平的开放应用，并且能够提升相关应用给予网络资源操控的管理控制水平[2]。也因此，软件定义网络引在通信网络中拥有不同程度的优势与劣势。

软件定义网络在通信网络中的应用优势主要涵括四点：

第一，依靠软件定义网络与OpenFlow 引入完成导航，破除了传统意义上的网络设备呈现出的垂直整合（Vertical Integration）进而完成了对网络的软件及硬件的分离工作。

第二，依靠控制面进行统一化与虚拟化，一方面能够简化信息技术运维，从而减少信息技术运维中所需要的成本。另一方面，方便服务器代理维护与代理管理，便于和相关应用协同使用。

第三，依靠软件控制层开源，能够提供给用户个性化，风格化的软件定制服务，加快新业务的创新时间，从而减少新业务在进行部署之后的完成周期，进一步增强市场竞争力。

第四，按照产业连接的结构视角而言，网络一旦实施开放处理能够吸引更加广泛的团体进行共同参与，随着这些参与者的加入，也能够进一步的降低总体成本及网络建设中的运营成本。

三、SDN网络存在的不足

现阶段SDN网络和OpenFlow发展势头十分迅猛，但若要应用于高规模，成熟期的商业运营中仍然存有一定的差距，其存在的典型不足有几点：第一，SDN 的核心主要是让网络和应用相互结合并产生关联，换言之便是需要利用网络资源、数据转发等低端网络要和其使用标准无缝连接，完全匹配，网络才可以完成按需服务。但是如今SDN在此方面的技术完善与研究仍处于滞后阶段，诸多研究范围仍然停留于网络控制与数据转发的接口协议中，例如联合OpenFlow；第二，SDN网络集中系统依然保留替代方案，当前网管系统依靠升级开发，可以完成对底层网络设备的控制；第三，从安全性的视角而言，集中化网络控制不可避免的存在单点失效的可能，倘若一旦其控制系统功能遭遇攻击，则会引起整个网络功能的丧失。

四、结束语

综上所述，软件定义网络所具备的显著特征主要包括转发分离、转发平面通用化、以及开放应用程序编程接口（Application Programming Interface）的应用能够进行编程等。在这些显著特征之下，通信网络的引入软件定义网络技术，能够增强资源动态的机动性，方便其调度，能够帮助客户个性化的定制自身软件。根据通信网络的发展视角而言，软件定义网络引入能够说属于分区域的推进步骤，而并非是对其全方位的架构颠覆，故而准确的说软件定义网络更像是属于技术解决方案的层面。

参 考 文 献

[1]王坚.传统网络模式已死网络和应用在博弈[J].信息安全与通信保密，2011（06）：20.

[2]3 OpenFlow Management and Configuration Protocol （OF-Config1.1）Version1.1.ONF.6，2012

[3]Jun-xue LIANG ， Zhao-wen LIN ， Yan MA .Programmable virtual network as a service： towards a future Internet testbed based on IaaS cloud[J].The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications， 2013， Vol.20Elsevier.endprint