现如今SDN控制层遇到的难题

赵琳

【摘要】軟件定义网络（SDN）现在是业界研究的热点，在现在的通信领域，SDN该如何发展，受到了很大的局限，主要局限在于控制层，本文旨在说明SDN控制层遇到的难题，从两方面阐述了，分别是软硬件方面的缺陷，另一方面是厂商各自为政，这给SDN的发展造成一定的阻碍。

【关键词】控制器 南向接口 北向接口

在现在的通信领域，如果不提及SDN，便会被认为业内人士挤到门外，从设备商到运营商，再到科研机构，所有的人都在发表自己的主张，可见SDN的影响有多大，然而这样却让SDN变得众说纷纭，人们都在发表着自己的见解。

SDN作为一种在通信史上具有划时代意义的变革，业内人士给其寄予太多的期望，膨胀，幻灭，最终走向理性成熟，就是SDN 的发展轨迹。

在SDN的三层架构（基础设施层、控制层、应用层）中，控制层是最为核心的，也恰恰是最难管理的，这种现状离最终的成熟还有很大的差距，需要SDN控制层解决的难题既有技术性的也有非技术性的。

软硬件皆有明显短板

在以前，任何一种通信行业变革都没有SDN/NFV这么复杂，面临的难题这么多。若要让SDN走向成熟，就既要考虑到与现有网络的兼容，还要与自身功能的软硬件兼容。

SDN控制器在接口标准化方面还处在非常初期的阶段。北向接口标准化这一进程现在只是在初步阶段，而且并未在业界形成公认的标准。在SDN技术架构下，北向接口是负责控制器和应用程序、管理系统和业务编排系统之间的编程接口，它的目的是使业务应用能够灵活地调用底层网络资源和能力。但是目前市场上已经出现的的控制器主要有20多种，而且每种控制器对外提供的北向接口都不完全相同， 这就给SDN技术在业务部署方面想要达到快速灵活造成了一定的阻碍。

南向接口协议是控制器与底层物理设备之间的接口，它的现状和北向接口不同，虽然业界也同时提出了包括OpenFlow， PCEP， NETCONF， BGP等在内的多个控制协议，但是标准化程度都较高，特别是OpenFlow协议得到了业界的广泛支持。南向接口协议的问题在于，OpenFlow协议本身还在不断地快速进步之中，还没有形成相对稳定的版本，至今都没有完全覆盖所有已知的协议类型。

除了南北向接口协议这个难题之外，在软件方面，控制器之间的协同与开源系统的可靠性、性能、稳定性、安全性、扩展性以及与现有网络的兼容性等都还存在不少重要问题。在硬件方面，虽然Broadcom， Intel等国际顶级芯片厂商都开始致力于开发SDN芯片领域，但是到目前为止业界都未发布完全符合 OpenFlow协议规范的芯片，在硬件交换芯片中TCAM表项的容量成了制约SDN控制器控制物理交换机数量的主要问题。

各自为政

在《SDN产业发展白皮书》中，SDN产业发展现状被做了较为贴切的总结，书中提到SDN产业链涉及到多个环节，出于自身利益的考虑，每个环节对SDN的理解都不相同，采用什么样的技术路线在IT业界还没有达成共识。

通过开源模式来整合各方优势资源、引领技术发展显然是一个不错的思路，但是在SDN的潜在用户里，除了像谷歌、Facebook等具有实力、同时需求相对简单的企业能够按照自己的需求定制开发SDN解决方案之外，大多数用户还是会依赖设备提供商。于是问题来了，厂商在基于开源项目成果研发解决方案时都会增加一些私有内容，那么如何让不同厂商在保持平台开放性的前提下定制自有竞争性的方案对SDN走向成熟来说将是一个具大的挑战。

在SDN控制器这方面，OpenDaylight， ONOS等开源项目它们的核心基本都是SDN控制器平台，都有各自不同的技术主张和侧重点，都想获得主动权，成为主导者。而采用了开源架构的设备商在研发解决方案时都加入了私有内容从面形成了很多SDN控制器方案，在SDN协同难题没有有效解决办法之前，各自为政的SDN控制器方案都不可能拥有太看好的市场前景。

另外，现阶段不同厂商的控制器和硬件交换机还很难实现互相兼容。虽然针对一些特定的应用环境，已经有一些相对成熟的SDN控制器方案面市，但是在SDN整体仍处于概念验证的期间，产业链能做的只能是加快SDN协议标准化，联合构建更加开放的SDN生态圈。SDN控制器成熟了，SDN的发展规模才会更大，那一天何时才会到来呢？业内预计至少还要3一5年。

【参考文献】

[1]Manner J，Heinonen J.A layer-2 approach fof mobility and transport in the mobile backhaul[C].ITS Telecommunicatio ns（ITST），

2011 11th International Conference，2011：268-273

[2]James Kempf，BengtJohansson，StenPettersson，etal.Moving the mobile Evolved Packet Core to the cloud[C].IEEE 9th International Conference on Wireless and Mobile Computing，Networking and Communications（WIMob），2012：784-791

[3]百度百科.OpenFlow[EB/OL].[2015-01-18].http：//baike.

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[4]ONF White Paper. Software-Defined Networking：The New Norm for Networks[z] .2012