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sdn网络架构的三大特征（SDN网络的核心技术）

网络设计 2年前(01-16) 395

今天给各位分享sdn网络架构的三大特征的知识，其中也会对SDN网络的核心技术进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！本文目录一览： 1、SDN网络架构

今天给各位分享sdn网络架构的三大特征的知识，其中也会对SDN网络的核心技术进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

1、SDN网络架构
2、SDN的主要技术特点
3、sdn网络架构的三大特征

SDN网络架构

实现了网络设备与转发的分离

网络虚拟化的一种实现方式，核心技术是OpenFlow

实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能

由若干网元构成，每个网元包含一个或多个SDN数据路径

SDN 数据路径，逻辑上的网络设备，负责转发和处理数据，包含控制数据平面接口（CDPI）、代理、转发引擎表和处理功能

数据面关键技术：对数据面进行抽象建模

包括北向接口代理、SDN控制逻辑、控制数据平面接口驱动三部分

两个任务：1.将SDN应用层请求转换到SDN Datapath

2.为SDN应用提供底层网络的抽象模型（状态或***）

关键技术：控制器，网络操作系统或网络控制器

包括SDN应用逻辑和北向接口驱动

应用平面通过北向接口与SDN控制器交互

负责静态的工作：网元初始化配置，指定控制器，定义控制器及应用的控制范围

控制平面与数据平面之间的接口

功能：转发行为控制、设备性能查询、统计报告、***通知等

关键技术：转发面开放协议（南向接口协议）：允许控制器控制交换机的配置以及相关转发行为

Openflow协议

应用层面与控制层面的接口，向应用层提供抽象的网络视图，使应用能直接控制网络的行为

关键技术：接口设计：控制器将网络能力封装后开放接口，供上层业务调用

REST API 成为SDN北向接口的主流设计

SDN的主要技术特点

SDN的应用场景与SDN技术本身的特点有很大的相关性，下面是我带来的SDN的主要技术特点。供大家参考。

SDN的主要技术特点体现在3方面：

● 转发与控制分离。SDN具有转发与控制分离的特点，***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。

● 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***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。

● 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***的统一管理、整合以及虚拟化后，***用规范化的北向接口为上层应用提供按需分配的网络***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。

关于5G移动通信网络架构中SDN与NFV技术的应用论文

【摘要】

在当前的移动通信网络之中，关键在于突破软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的相关技术难题。在此之前，我们了解到如果在5G网络架构中运用SDN和NFV技术，将产生很大程度上的便利；再者，对国际上SDN与NFV技术最前沿的研究状况进行了阐述，对以SDN/NFV的网络架构为基础的设计理念进行了探究；最后，综合各种因素对在SDN/NFV技术之上的5G网络架构展开了试探性的探讨，并且对其中技术上的重难点进行了剖析，提出了相应的解决方案，希望能够为行业发展做出一定的贡献。

关键词

软件定义网络；网络功能虚拟化；5G网络架构

一些市场研究机构经过调研得出这样一个结论，第五代移动通信（以下简称为5G）网络大概会在2017年左右把相关协议确立下来，实现商业化的时间暂定为2020年。然而，近年来互联网流量消耗量不断升高，市场方面需求紧迫，再加之第五代移动通信技术在未来战略中占据着重要的位置，因此，市场上早已开始了对5G网络技术的研究，5G网络的需求正变得越来越迫切。

在国内市场，部分企业和组织也顺应时代的发展，接连开启了对5G网络的技术攻关。国际上更是如此，各国电信运营商争相提出自己的5G设想，并且都在对自己的方案进行技术论证。显然，不管是国外还是国内，无论是运营商还是设备商，都开始了对5G技术研究的漫漫长路。各组织之间的较量对达成行业内的技术共识是十分重要的，对于行业巨头来说，这是获取专利抢占技术高地，决胜未来的关键时期。现在的5G技术，还没有在关键领域达成技术共识。也正因如此，移动通信领域将迎来巨大的变革，这也将带来前所未有的机遇和挑战。

一、将SDN和NFV引入5G网络架构所带来的好处

SDN严格来说是一种网络创新架构，它有一些明显的特点：

1）控制部分与转发部分是隔离开的；

2）控制集中化；

3）用到的软件接口都是被广泛定义的。

核心要点在于，把控制面与数据面隔开，转发的功能仅由硬件设备的下层实现，其上层则分离，用于集中实现控制，从而实现网络应用与功能的可编程性。在集中化的控制系统中，可以掌握所有用户的网络使用情况，进而在全局上对网络流量进行宏观调控，合理配制网络***，提高对***的利用率。

在未来的网络中可以科学合理的利用SDN的这些优势，使其可以在网络通信行业大展拳脚。正是由于SDN技术的合理运用，才使得移动网络的基本功能得到更加有效地发挥，这也使其纵向融合变成现实，简化网络的同时可以适应逐渐增长的接入速率。追根溯源，SDN首创于斯坦福大学，而NFV的概念则来源于运营商联盟，他们的目的在于处理硬件设施笨重、传统与难以拓展等问题的同时，可以更好地使用现有的网络，使得投资利益最大化。

在不久前发布的NFV***中可以了解到，他们对于SDN与NFV的关系是这样定义的：首先，这两者有着一种互补关系，他们是可以实现融合的，不过两者并没有依赖关系，换句话说，也就是NFV可以实现独立的布置，而不用考虑SDN的影响。但是两者是存在互补性的，其主要表现在SDN能使NFV具有更大的兼容性和操作简便的特点，反过来，NFV的虚拟化等技术则可以提升SDN的灵活性。

二、目标网络架构初探

就目前市场现状来看，阿朗及中国的华为、中兴等信息通讯公司、各大主要研究机构与论坛等争相提出自己设想的5G***，这些***分别承载了各大公司对5G网络时代的展望，对市场供需关系的理解。当今世界的5G网络架构并不成熟，几乎所有构想都处于刚刚提出，正在进行技术认证的阶段。

在SDN与NFV等基础思想的指导下，设计的5G移动通信网络架构主要有以下三种设计思路：

（1）对网元功能***用划分处理

当前的网络有着封闭且无序的特点，甚至部分功能存在相互冲突的情况，这就需要重新定义网络功能，进行更加清晰地梳理和划分。第一步要做的就是将控制端与转发端进行分离，以及实现软件与硬件的解耦。通过分离可以实现将控制功能全部置于SDN控制器之上的目的，在转发面使用合适的转发设备，一般都是标准件，其优势在于成本低廉，他们在同一接口实现连接。在控制面和转发面上均可以实现扩容或升级功能，这就使得设备愈发便捷高效。

（2）网络功能抽象

在对各部分网元功能进行分开处理之后，还需要做共性提取的工作，经过一定规律的封装，将具有不同功能的模块分离出来，对各模块之间使用的连接口均***用标准件。对比于未划分之前的网络功能，经过分解的网络功能模块将变得越来越多，这就将使得接口和协议变得极为复杂。

经过抽象处理实现网络功能的模块化，在各功能模块之间使用API接口，使得他们更加具有开放性，在相关标准的基础上对其进行重组，让重组后的网元功能具有全网视图，同时尽量满足用户的需求，为客户带来最佳的业务数据流传送与整合方法，进而实现网络***的合理利用，强化互联网的服务能力。

当今的互联网技术发展日新月异，基于互联网行业的创新实践多如牛毛，这一切的一切都与其使用公共硬件平台，让客户使用开放的API接口，简化民众创新环节，减少创新要求有着极为重要的联系。故而，将API公布给开发者，使其随意使用，互联网的设计与开发突破传统的只针对运营商，转变为面向更为广大的用户群体，让运营商有着更加灵便的网络能力，进而解决已有的.因硬件问题而引发的升级困难、扩展性差等缺点。

（3）网络功能重构

将已经开放接口的各功能子模块分选出来，按照一定的需求进行组合使用，这样一来不但可以拥有基础的现有网络的基本功能，更重要的是可以让各组件相互独立，甚至实现动态性的伸缩，与此同时，可以结合未来的发展趋势进行快速研发、调试和合理布置，体现全新的功能。因此，在这个基础之上网络***就能够实现共享，而且还能在实际业务的要求下进行按需编排和故障隔离等。这其实也就是进行重新划分并抽象的目的所在。

众所周知，IT技术具有灵活快速的优点，这一点也被电信网络所学习，在即将到来的5G时代，其网络架构将不可能是以往的固定、封闭的架构，取而代之的将是一个全新的依托于虚拟化技术的构架。对现有的模块进行划分及重组之后，不但可以实现最为基本的现有的网络功能，而且更重要的是可以减持冗余。举例说明，比如一些模块的功能或业务已然超过了使用寿命，而且也达到了退出市场的条件。但实际真的如此吗？根据测算其现有电路交换机的两千余个功能使用率甚至不超过百分之一，在模块化的基础之上，运营商就能够根据自己的实际需求进行选择，在最大限度利用投资***的同时做到省去无用花费的目标。

三、结束语

文章在SDN和NFV技术的基础上，实现现有网络的解耦、抽象和重构，提出了一些创造性的使用设想，比如控制面与转发面实现分离、控制集中化、可编程的未来移动通信网络架构，并对未来移动通信的网络架构***取了试探性的摸索。经过总结分析可以知道，基于SDN和NFV的新型网络架构，不但能解决传统架构固有的一些缺点，还能够满足未来不断增多的新业务对网络可编程和快速响应的要求。

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sdn网络架构的三大特征（SDN网络的核心技术）

sdn网络架构的三大特征

SDN是Software Defined Network(软件定义网络)的缩写，顾名思义，这种网络技术的最大特点就是可以对网络进行编程。

SDN是一种非常新兴的技术，通过增加对网络的可编程性来革新当前偏重静态、配置复杂、改动麻烦的网络架构。SDN的一个非常大的优点就是它不属于某一家商业公司，而是属于所有IT企业和一些标准组织，因此SDN的发展也可以打破目前一些网络巨头的垄断并为网络技术的飞速发展提供动力。

SDN的定义和架构都不只有一种，但是最重要的一个就是ONF(Open Network Foundation开放网络基金会)定义的SDN和架构。因为其他的一些定义和架构多少会偏向于少数商业利益团体，所以我们以这个最为开放，也最为'标准化'的定义来介绍SDN。

如上所说，SDN就是通过软件编程来构造的网络，这种网络和传统的网络(比如以交换机、路由器为基础设施的网络)都可以实现作为一个网络应该具有的互联共享功能。但是相比后者，SDN网络带来一些更加强大的优势，查阅了身边的一些书籍和ONF***上的一些资料，下面把这些优点用好理解的方式大致介绍一下，有些不大显眼的优点这里就不列出来了：

1. SDN网络可以建立在以x86为基础的机器上，因为这类机器通常相比专业的网络交换设备要更加便宜，所以SDN网络可以省下不少构建网络的费用，尤其是你的网络根本不需要太豪华的时候。

2. SDN网络能够通过自己编程实现的标识信息来区分底层的网络流量，并为这些流量提供更加具体的路由，比如现在底层来了一段语音流量和一段数据流量，通常语音流向需要的带宽很小但是相对来说实时性大一点，但是数据流量则正好相反，SDN网络可以通过辨别这两种流量然后将他们导入到不同的应用中进行处理。

3. SDN可以实现更加细粒度的网络控制，比如传统网络通常是基于IP进行路由，但是SDN可以基于应用、用户、会话的实时变化来实现不同的控制。

4. 配置简单，扩展性良好，使用起来更加灵活。

ONF的SDN基本架构：

注意，已经强调这是"ONF"的SDN结构体系了，因为ONF类似于开放的SDN的标准组织，所以大多数情况你只需要在意这个结构体系。

其实上图是一个最为简单概览的SDN结构体系图，可以看到它分为三个平面(最右边的花括号)，自下而上分别是：

1. 数据平面(基础设施层)：包括一些网络单元(Network element)，每个网络单元都可以提供网络流量。

2. 控制平面(控制层)：这一层上最重要的就是SDN控制器(SDN controller)，SDN控制器是SDN网络中的核心组件，担任着控制网络流量的重要任务。

3. 应用平面(应用层)：包括各种应用程序。

除了三个平面还有两个接口非常重要：

1. 南向接口(Southbound Interface或D-CPI)：位于数据平面和控制平面之间，负责SDN控制器与网络单元之间的数据交换和交互操作，OpenFlow就是最著名的工作在南向接口的协议。