軟件定義網絡(SDN)是一種新型的網絡架構，其設計理念是將網絡控制平面與數據轉發(fā)平面進行分離，并實現可編程化控制。SDN突破了傳統(tǒng)運營商網絡因協(xié)議標準化、設備專用化、能力封閉化而帶來的制約， 降低了對專用硬件設備的依賴性，可以降低運營商龐大的支出。也正因為如此，業(yè)界對SDN的關注自2012年開始持續(xù)升溫，并于今年展開了各種實際的探索和嘗試。

IDC數據中心：

運營商引入SDN的突破口

IDC數據中心是運營商最有可能率先引入SDN的場景。對于運營商的數據中心，在同步、備份流量時，大部分情況下帶寬利用率都很低，這就造成了網絡帶寬資源的浪費;對于ICP 的數據中心，由于其流量主要集中在訪問忙時，通常波峰比較集中，為保證流量峰值傳輸帶寬，鏈路帶寬只能更高，這就加劇了資源浪費?；ヂ?lián)網廠商已經展示了成功引入SDN的案例。Google采用OpenFlow技術，通過10G網絡連接分布全球的12個數據中心，提高網絡的可用性和容錯能力;通過周密的流量工程和優(yōu)先次序工作，將鏈路使用率從平均的30%～40%提升至接近100%;在網絡保障和故障處理方面，通過全球范圍的網絡拓撲和動態(tài)地改變故障時的路徑。

運營商可以利用SDN實現數據中心網絡資源池化及云資源的統(tǒng)一交付，優(yōu)化數據中心鏈路利用率，具體的工作方式有以下三種：

第一，通過不同的數據中心資源的虛擬化，數據中心的網絡能力可以合并為統(tǒng)一的網絡能力池，在數據中心之間的互聯(lián)網絡上引入SDN，實現在同一個物理網絡基礎上，不同的數據中心業(yè)務流量的虛擬化承載。

第二，數據中心出口部署支持SDN技術的路由器設備，通過探針探測鏈路帶寬利用率，并將結果反饋至SDN控制器，實時監(jiān)控鏈路的帶寬利用率和應用的流量。

第三，SDN網關采用跨數據中心集中部署的建設方式，集中控制各個數據中心出口的路由器設備，統(tǒng)一調配多個數據中心出口的鏈路。SDN網關根據當前的業(yè)務需求和鏈路情況調度流量，實現鏈路帶寬資源的有效利用。

基礎網絡：

運營商應用SDN的關鍵

運營商引入SDN的關鍵是基礎網絡如何引入SDN。目前討論比較多的包括城域網、傳送網等引入SDN的技術和方案，而SDN在接入網中并沒有成熟的應用前景。

1.城域網

通過控制和轉發(fā)的分離，城域網設備本身將更多關注在數據轉發(fā)能力上，業(yè)務功能可以通過集中部署的控制器，實現對整個城域網的控制并實現城域網設備物理形態(tài)的歸一化。具體的典型應用有：

—利用虛擬化技術支持網絡設備備份，并由SDN控制器統(tǒng)一管理，邊緣設備只實現用戶接入的物理資源配置。目前某些運營商基站回傳設備就采用了該策略。當其中一臺邊緣路由器出現故障時，其他冗余的邊緣路由器能及時替代原有設備投入運行，無需重建用戶會話和重新下發(fā)用戶屬性，真正做到對最終用戶的無感知切換。

—利用SDN北向接口開放API供第三方應用及自營應用平臺調用。管道能力封裝平臺實現智能管道能力資源編排及業(yè)務統(tǒng)一控制，生成流量控制、帶寬提速等策略，再送到業(yè)務控制器，業(yè)務控制器根據策略生成相應的轉發(fā)流表，再通過標準接口下發(fā)給轉發(fā)設備。

2.傳送光網絡

傳統(tǒng)的光網絡基于固定速率的OTN接口、光層固定的頻譜間隔以及逐層分離式管控，新增帶寬基本采用滾動規(guī)劃方式進行預測，業(yè)務調度主要采用OTN設備的ODUk交叉調度來實現，效率低下。通過引入傳送SDN，主要的價值在于：

實現傳送網從“人工靜態(tài)網管配置”向“實時動態(tài)智能控制”的演進，提高業(yè)務開通速度，簡化網絡配置和運維。

實現對多廠商設備和多層多域網絡的統(tǒng)一控制和管理。

通過提供新的網絡能力和開放的北向接口，快速實現業(yè)務創(chuàng)新能力，如智能專線、虛擬傳送網等業(yè)務。

3.IP+光協(xié)同工作

當前運營商網絡中IP與傳送各專業(yè)分工清晰，各自獨立規(guī)劃、設計、運維，缺少融合;資源重復投資，缺少協(xié)同，最終造成網絡流量疏導不足，網絡利用率低下。新的云時代對于運營商網絡的需求是實現真實流量分析的模型、自動的網絡調整、分鐘級的響應時間和靈活的帶寬顆粒。

從硬件上來看，如果把網絡比作一臺設備，那么路由器就是線路卡，光網絡就是背板和交換網。IP/MPLS層起到業(yè)務發(fā)放和用戶管理的作用，而光層完成流量的傳送和保障可靠性的任務。從SDN 角度來看，初期IP層和光層各自的SDN控制器通過標準的接口互相協(xié)同，起到流量工程和多層優(yōu)化的作用，后期IP層和光層將通過統(tǒng)一的控制器，統(tǒng)一控制IP層和光層不同的設備，完成所有的流量和策略任務。

探路與思索

過去，運營商傳統(tǒng)控制層面是封閉的，技術體制由設備廠商把控，因而導致運營商對設備廠商極度依賴?，F在，SDN有望徹底改變這一局面，因為SDN的控制層面是獨立的，并實現了軟件化，使運營商有機會獲得控制層面。

不過，隨著SDN的引入，運營商和互聯(lián)網經營者在業(yè)務層面也將展開爭奪。以Google為例，其部署SDN用于數據中心互聯(lián)本質上是對OTT流量的承載，證明了SDN可以方便地使應用提供商進行網絡組織和調度，降低其對運營商網絡依賴度。

在為運營商帶來機遇的同時，SDN由于徹底顛覆了現有電信網絡的架構，因此對運營商的網絡演進也帶來了巨大挑戰(zhàn)。

目前，SDN 的應用熱點集中在IDC 數據中心;基礎網絡的虛擬化和軟件控制SDN 化還需要運營商在標準化、系統(tǒng)和控制器研發(fā)、試驗驗證等方面加大力度，逐漸明確SDN在網絡中引入的思路和步驟，逐漸將SDN以及虛擬化應用到骨干網和城域網中。

長遠來講，SDN有助于運營商重新獲得對網絡的主導和控制權，節(jié)省運營成本。

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