0、引言
狹義的SDN特指基于OpenFlow南向接口的網絡，廣義的SDN則是指具備SDN理念的所有網絡。
截至目前，SDN“門派”眾多，所以不必關心SDN的生命力，而是需要關注它們究竟形成了多少“門派”和陣營、它們何時能規模商用、它們之間是否真正形成了相得益彰的關系。
軟件定義的網絡（SDN）是一種新型的網絡體系結構，通過將網絡控制與網絡轉發解耦合構建開放可編程的網絡體系結構。SDN 認為不應無限制地增加網絡的復雜度，需要對網絡進行抽象以屏蔽底層復雜度，為上層提供簡單的、高效的配置與管理。SDN 旨在實現網絡互聯和網絡行為的定義和開放式的接口，從而支持未來各種新型網絡體系結構和新型業務的創新。
SDN 目前已成為當前全球網絡領域最熱門的研究方向，在權威機構IT 領域預測未來五年十大關鍵趨勢和技術影響中排名第二。谷歌、微軟等互聯網公司均在SDN 領域投入了大量的科研力量，思科、華為、愛立信、IBM、HP 等IT 廠商也正在研制SDN 控制器和交換機。
1、SDN技術、標準、產業的發展現狀
狹義的SDN特指基于OpenFlow南向接口的網絡，廣義的SDN則是指具備這種理念的所有網絡。
OpenFlow技術源起于美國Stanford大學的Nick McKeown教授，是Stanford大學Clean Slate計劃資助的一個開放式協議標準，隨后演進為GENI計劃的研發項目，并結合網絡可程序設計的特性，使其SDN概念順應而生。在Mckeown教授等人的推動下，ONF（Open Networking Foundation，開放網絡基金會）于2011年成立并致力于推動SDN架構、技術標準規范和發展工作。
2012年被業界視為SDN商用元年，這一年：Google在其IDC部署SDN網絡來解決未來可能面臨的瓶頸；Cisco為了找到全面性的解決方案，并針對市場的需求發展ONE(Open Network Environment，開放網絡環境) 策略；VMware看見網絡虛擬化的重要性，收購虛擬網絡平臺供應商Nicira以尋求解決方案。諸如此類的重要事件讓SDN 議題成為眾所矚目之焦點。
SDN與以往網絡的最大差別在于網絡控制模式，將底層網絡分成控制層與轉發層。控制層采用集中式控制器來控管不同的網絡設備，如此一來，網絡更易于被控制與管理，并且讓比特在轉發層順利傳輸。控制器通過安全通道與OpenFlow交換機進行通信，下發流表與控制原則來決定流量的流向，以此達到路由機制、封包分析、網絡虛擬化等功能的實現。SDN可針對不同的使用需求，建立服務層級協議，讓使用者存取服務時，獲得應有的保障。
現有SDN技術發展過程，以網絡運營商與IT產業為主的ONF組織是主要的推動者，ONF不定期地發布技術報告與技術白皮書，制定相關的標準規范并進行組織測試。主要的研究成果為定義基本架構、OpenFlow標準、配置與管理協議。將SDN網絡架構劃分為應用層、控制層、基礎設施層，改變傳統網絡設備的轉發與控制層的行為。作為控制層標準的OpenFlow，截至為止，已從1.0 版升級到1.4 版。
SDN得以順利的推動，一方面來自通訊設備商和通訊服務運營商的配合，設備廠商和運營商希望利用SDN獲得API，讓網絡設備得以進行控制的特性，針對IDC和云端應用服務進行SDN網絡的部署，同時也在尋找SDN在云端網絡和通訊網路未來的應用發展方向，期望使用者得以獲得最佳服務層級的存取行為。Cisco于2012年發布ONE，作為SDN戰略發展方向基礎，在IOS、IOS-XR和NX-OS三大平臺上提供全面的開發工具套件onePK，允許開發人員具有發現、感知和控制網絡資源的能力，從而實現應用程序和網絡基礎設施等功能。Cisco ONE架構計劃兼容多項開放協議和程序語言，并分階段在Cisco的軟硬件設備上推出。另外，OpenFlow也是ONE架構兼容的協議之一。
如圖1所示，自2012年以來，ICT產業高度關注SDN網絡技術發展：
（1）在學術界，美國Internet2宣布：這是基于OpenFlow和100G以太網絡技術所建成第一個開放式SDN網絡。
（2）互聯網公司公司方面，Google宣布通過部署SDN網路，將IDC之間網絡的使用率提升至90%以上，Facebook開始嘗試在IDC內部署SDN網絡。
（3）IT界，HP發布了Virtual ApplicationNetworks SDN控制器和多款支持OpenFlow的交換機產品，IBM也發布自有OpenFlow控制器PNC。
（4）Cisco、Juniper、Alcatel-Lucent 等公司也投資或收購了多家SDN 領域的創業公司，作為未來網絡研究與尋求解決方案之用。
（5）在芯片領域，Intel、Broadcom、Marvell等已相繼推出支持OpenFlow的交換機芯片。
（6）網絡運營商方面，日本NTT率先以OpenFlow網絡技術實現全球多個IDC的虛擬化整合，用戶可于云端平臺自由遷移，以提供對應服務應用和需求配置。由AT&T、BT、德國電信、法國電信、Orange、KDDI、NTT、Verizon 等網絡運營商共同發起成立網絡功能虛擬化產業聯盟NFV，將是運營商的SDN網絡應用視為重要目標之一。
圖1 SDN產業鏈
如圖2所示，國際標準組織發展部分，IETF成立了IRS等工作小組，致力于網絡應用開放架構研究，ITUSG13成立了SDN需求和架構研究工作小組，BBF、OIF、ETSI 等組織也相繼宣布展開SDN的標準研究工作。而2009年12月，ONF發布OpenFlow 1.0 版，使得SDN從學術研究層面推往產業化導向開發。截至目前，OpenFlow 從最先的1.0 版、1.1 版、1.2 版，一路演進到目前的1.3 版、1.4 版。
圖2 SDN的國際標準制作組織
而在當下的產業環境中，人們對于網絡的需求與日俱增，造成網絡流量倍增，Google提出以SDN進行流量工程。HP、NEC、Cisco等也提出許多解決方案，例如：Cisco的流量監控系統。網絡安全公司（如Redware），也利用SDN作為阻擋分散式阻斷服務的攻擊DDoS。網絡解決方案公司A10也利用SDN作為負載平衡流量導向。VMware則是注重虛擬化網絡開發，并與其他廠商合作提出解決方案。
2、SDN的未來發展
SDN全新的概念將對傳統網絡造成沖擊，現今網絡設備并不兼容于OpenFlow功能，所以未來將采取漸進式部署具有OpenFlow功能的設備。針對此問題，ONF于2013年發布OpenFlow 1.4版中，提供OpenFlow-hybrid機制解決Hybrid SDN兼容問題，目的為降低對既有網絡設備的沖擊。
目前客戶市場主要針對大型IDC、通信營運商、云端服務中心及跨IDC網絡，在SDN 網絡架構下，產品可行方向主要分為：
應用層：包含提供資安、管理及云端虛擬化等服務，主要功能為提供SLA、QoE、Security 與Firewall等網絡服務；控制層：以遠端控制器為主，并搭配SDN控制軟件以及網絡Layer 4~7的解決方法；基礎設備層：交換機、路由器及網絡芯片。
網絡設備商或芯片商未來將采用具備網絡虛擬化及云端運算平臺能力的軟件，后續SDN關鍵性的軟件應用與硬體設備整合的技術，將成為商用化的核心價值。
在未來。SDN可能會對現有網絡設備的銷售模式造成極大的顛覆，復雜的軟件可以在更為廉價且于簡單的設備上實現運作，讓未來的客戶市場不再專屬于大型網絡服務商，因此專家預估SDN市場價值將從2013年的3億美金成長至2018年的30億美金，甚至是更多。
SDN快速的發展可能會對網絡產業格局造成重大影響，傳統通訊設備的企業將會面臨巨大挑戰，IT和軟件開發商將擁有更高的市場價值。依照ONF層次化架構的理念設計，網絡控制由運行NOS的服務器實現，轉發設備的功能和性能則主要由通用芯片決定，可以大幅降低研發所帶來的費用。未來開放架構的SDN競爭焦點將集中在NOS 上，通訊設備商在開放架構的控制層研發將不再具備先發優勢，因此普遍戰略是一方面跟隨新的技術領域并發布支持OpenFlow 的SDN產品和解決方案，另一方面也積極探索于現有架構之中實現網絡集中控制和開放應用API界面的定制化與私有化的技術，以避免研發價值和競爭優勢流失。
3、結語
ICT產業將致力于SDN的技術發展和服務開發，以運用SDN開放原始程序碼的軟件制定轉發設備的模式，提供全套SDN網絡解決方案，從而占領傳統網絡設備廠商的市場空間。把SDN當作IT產業向網絡領域延伸的重要呈現，意即軟件定義一切由于SDN 技術與應用發展尚處起步階段，最近幾年可能會在IDC、校園、公司內部網絡先行使用。不久之后，SDN的領域可能往傳輸網路、云端服務、無線通訊等各個相關領域延伸，SDN 能否驗證支持者所言那樣為網絡通訊產業帶來顛覆性的發展？讓我們拭目以待！
截至目前，SDN“門派”眾多，所以大可不必關心SDN的生命力，反而需要關注它們究竟形成了多少門派和陣營、它們何時能規模商用以及它們之間是否真正形成了相得益彰的關系。
SDN偏重于轉發平面和控制平面的分離，而NFV側重于網絡功能的虛擬化，對于電信運營商而言，就是要采用IT虛擬化方式來改造現有的通信網絡，讓網絡功能在任何時間、任何地點、任何場景下都能被隨心所欲地調度。
當前，已經沒有人故意把SDN和NFV對立起來，多數人認為SDN和NFV是相輔相成的：只有實現了網絡功能的極度虛擬化，才能保證SDN的水到渠成或者說讓SDN輕裝上陣，并讓SDN真正有別于傳統的轉發控制分離模式；SDN也是NFV的基礎設施中針對網絡域的一項使能技術，其全局、集中的控制方式能有效支持網絡資源的虛擬化和池化，有利于實現多租戶虛擬網絡的動態性與自動化需求。
在云計算的IaaS領域，OpenStack風頭正盛，除了數據中心外，甚至會成為運營商網絡開展NFV的操作系統選項。在管道和網絡領域，SDN也誕生了若干開源系統，有些瞄準主流，有些瞄準技術分支，比如OpenDaylight就是瞄準了SDN的控制器架構，在2013年末推出第1個版本，一旦成功，將勢不可擋，向上可以募集APP開發者，向下可以將眾多網絡硬件廠商牢牢把控。
后記：“2014亞太全媒體CDN峰會”將邀請通信界頂級專家就SDN的發展現狀、在數據中心的應用現狀、在承載網絡的研究及應用現狀、基于SDN的vCDN解決方案等進行詳細介紹，請各位同仁蒞臨會議現場學習、交流、探討。
參考文獻：
[1] Software-Defined Networking: The New Norm for Network. ONF White Paper, April 13, 2012 at https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/whitepapers/wp-sdn-newnorm.pdf
[2] Open Networking Foundation, OpenFlow switch specification, version 1.4.0, Oct 14, 2013.
[3]T. Koponen, M. Casado, N. Gude, J. Stribling, L. Poutievski, M. Zhu, R. Ramanathan, Y. Iwata, H. Inoue, T. Hama, S. Shenker, “Onix: a distributed control platform for largescale production networks,”Proceedings of the 9th USENIX conference on Operating systems design implementation (OSDI), pp.1-6, 2010.
[4] A. Tootoonchian Y. Ganjali, “HyperFlow: a distributed control plane for OpenFlow,”Proceedings of the 2010 internet network management conference on Research on enterprise networking, USENIX, 2010.
[5] Cisco Open Network Environment: Bring the Network Closer to Applications,
https://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/switches/ps9441/ps9902/white_paper_c11-728045.pdf.
[6] Google's largest internal network interconnects its Data Centers using Software Defined Network (SDN) in the WAN,http://community.comsoc.org/blogs/alanweissberger/googles-largest-internal-network-interconnects-its-data-centers-using-software
[7] IBM Programmable Network Controller,http://wwwww-03.ibm.com/systems/networking/software/pnc/
[8] IETF SDN standards emerge: Southboundprotocols, NFV, service chains,
[9] T. Luo, H.P. Tan, P.C. Quany, Y.W. Lawzand J. Jinz, "Enhancing responsiveness scalability for OpenFlow networks via control-message quenching," Proceedings of the 2012 International Conference on ICT Convergence, pp.348-353, Oct. 2012.
京公網安備 11010502049343號