sdn标准化和应用场景探讨

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SDN的应用场景与SDN技术本身的特点有很大的相关性，研究SDN的应用场景首先需要对SDN技术特点进行分析。
SDN的主要技术特点
SDN的主要技术特点体现在3方面。
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转发与控制分离。SDN具有转发与控制分离的特点，采用SDN控制器实现网络拓扑的收集、路由的计算、流表的生成及下发、网络的管理与控制等功能;而网络层设备仅负责流量的转发及策略的执行。通过这种方式可使得网络系统的转发面和控制面独立发展，转发面向通用化、简单化发展，成本可逐步降低;控制面可向集中化、统一化发展，具有更强的性能和容量。
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控制逻辑集中。转发与控制分离之后，使得控制面向集中化发展。控制面的集中化，使得SDN控制器拥有网络的全局静态拓扑，全网的动态转发表信息，全网络的资源利用率，故障状态等。因此，SDN控制器可实现基于网络级别的统一管理、控制和优化，更可依托全局的拓扑的动态转发信息帮助实现快速的故障定位和排除，提高运营效率。
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网络能力开放化。SDN还有一个重要特征是支持网络能力开放化。通过集中的SDN控制器实现网络资源的统一管理、整合以及虚拟化后，采用规范化的北向接口为上层应用提供按需分配的网络资源及服务，进而实现网络能力开放。这样的方式打破了现有网络对业务封闭的问题，是一种突破性的创新。
SDN控制与转发分离的特点，使得设备的硬件通用化、简单化，设备的硬件成本可大幅降低，可促进SDN的应用;但由于设备硬件的变化，转发流表的变化也存在SDN设备与现有网络设备的兼容问题，在一定时期内可能限制SDN在大规模网络中的应用。
SDN控制逻辑集中的特点，使得SDN控制器拥有网络全局拓扑和状态，可实施全局优化，提供网络端到端的部署、保障、检测等手段;同时，SDN控制器可集中控制不同层次的网络，实现网络的多层多域协同与优化，如：分组网络与光网络的联合调度。
SDN网络能力开放化的特点，使得网络可编程，易快捷提供的应用服务，网络不再仅仅是基础设施，更是一种服务，SDN的应用范围得到了进一步的拓展。
SDN的五大应用场景
针对网络的主要参与实体进行梳理后，SDN的应用场景基本聚焦到电信运营商、政府及企业客户、数据中心服务商以及互联网公司。关注的SDN应用场景主要聚焦在：数据中心网络、数据中心间的互联、政企网络、电信运营商网络、互联网公司业务部署。
场景1：SDN在数据中心网络的应用
数据中心网络SDN化的需求主要表现在海量的虚拟租户、多路径转发、VM(虚拟机)的智能部署和迁移、网络集中自动化管理、绿色节能、数据中心能力开放等几个方面。
SDN控制逻辑集中的特点可充分满足网络集中自动化管理、多路径转发、绿色节能等方面的要求;SDN网络能力开放化和虚拟化可充分满足数据中心能力开放、VM的智能部署和迁移、海量虚拟租户的需求。
数据中心的建设和维护一般统一由数据中心运营商或ICP/ISP维护，具有相对的封闭性，可统一规划、部署和升级改造，SDN在其中部署的可行性高。数据中心网络是SDN目前最为明确的应用场景之一，也是最有前景的应用场景之一。
场景2：SDN在数据中心互联的应用
数据中心之间互联网的网络具有流量大、突发性强、周期性强等特点，需要网络具备多路径转发与负载均衡、网络带宽按需提供、绿色节能、集中管理和控制的能力。
引入SDN的网络可通过部署统一的控制器来收集各数据中心之间的流量需求，进而进行统一的计算和调度、实施带宽的灵活按需分配、最大程度优化网络、提升资源利用率。目前Google已经在其数据中心之间应用了SDN技术，将数据中心之间的链路利用率提升至接近100%，成效显著。
场景3：SDN在政企网络中的应用
政府及企业网络的业务类型多，网络设备功能复杂、类型多，对网络的安全性要求高，需要集中的管理和控制，需要网络的灵活性高，且能满足定制化需求。
SDN转发与控制分离的架构，可使得网络设备通用化、简单化。SDN将复杂的业务功能剥离，由上层应用服务器实现，不仅可以降低设备硬件成本，更可使得企业网络更加简化，层次更加清晰。同时，SDN控制的逻辑集中，可以实现企业网络的集中管理与控制，企业的安全策略集中部署和管理，更可以在控制器或上层应用灵活定制网络功能，更好满足企业网络的需求。
由于企业网络一般由企业自己的信息化部门复杂建设、管理和维护，具有封闭性，可统一规划、部署和升级改造，SDN部署的可行性高。
场景4：SDN在电信运营商网络的应用
电信运营商网络包括了宽带接入层、城域层、骨干层等层面。具体的网络还可分为有线网络和无线网络，网络存在多种方式，如传输网、数据网、交换网等。总的来说，电信运营商网络具有覆盖范围大、网络复杂、网络安全可靠性要求高、涉及的网络制式多、多厂商共存等特点。
SDN的转发与控制分离特点可有效实现设备的逐步融合，降低设备硬件成本。SDN的控制逻辑集中特点可逐步实现网络的集中化管理和全局优化，有效提升运营效率，提供端到端的网络服务;SDN的网络能力虚拟化和开放化，也有利于电信运营商网络向智能化，开放化发展，发展更丰富的网络服务，增加收入。
但是，SDN技术目前尚不够成熟，标准化程度也不够高。大范围、大量网络设备的管理问题，超大规模SDN控制器的安全性和稳定性问题，多厂商的协同和互通问题，不同网络层次/制式的协同和对接问题等均需要尽快得到解决。目前SDN技术在电信运营商网络大规模应用还难以实现，但可在局部网络或特定应用场景逐步使用，如移动回传网络场景、分组与光网络的协同场景等。
场景5：SDN在互联网公司业务部署中的应用
SDN即软件定义网络，然而笔者认为SDN的研究重点不应放在软件如何定义网络，而应在于如何开放网络能力。网络的终极意义在于为上层应用提供网络服务，承载上层应用。NaaS是网络的最终归宿。互联网公司业务基于SDN架构部署，将是SDN的重要应用场景。
SDN具有网络能力开放的特点，通过SDN控制器的北向接口，向上层应用提供标准化、规范化的网络能力接口，为上层应用提供网络能力服务。ICP/ISP可根据需要获得相应的网络服务，有效提升最终用户的业务体验。
SDN驱动力
SDN转发和控制分离的特点可有效降低设备硬件成本;控制逻辑集中的特点可使得网络具有全局的视图实现全局优化，实现多网融合和集中管控;网络能力开放化可促进更多的业务创新和网络服务创新。这三大驱动力推动着SDN的发展，也使得SDN有了更多的应用场景。
目前，SDN技术尚不够成熟，适合在相对简单、相对封闭的网络中，如数据中心网络、企业网络中应用;后续随着技术的成熟和标准化，预计将会在电信运营商网络中得到规模应用。