全球許多國家都十分重視未來網絡體系結構的研究。上世紀90年代開始,美國和歐盟相繼提出了FIND、GENI、FIRE、4WARD等未來網絡體系結構研究項目,以提供開放、可編程的網絡環境,為網絡創新提供支持。ITU-T SG13也成立了未來網絡的焦點研究組,對未來網絡的架構、虛擬化技術等開展研究。
現在有三個字母在通信學術界及工業界中的名聲越來越顯赫——SDN。SDN所形成的開放的網絡架構是對傳統電信網絡的顛覆性變革,其所提供的標準化的開放接口,解決了多廠家、多域和多技術的問題,具有提高資源利用率、縮短業務部署周期和靈活服務的優點。SDN對城域核心網網絡架構帶來變革,促使設備虛擬化,同時將提升核心網絡的智能性。但目前由于技術和成本等多方面原因,尚處于探索和試驗階段,距離規模部署商用尚有較長時間。
ONF(開放網絡基金協會)等新興組織開展了軟件定義網絡(SDN)的研究,為提供開放、可編程的網絡環境做出了技術支持。SDN旨在實現開放的網絡互聯和網絡行為的軟件定義,從而支持未來各種新型網絡體系結構和新型業務的創新。當前,實現網絡可軟件定義的目標已經成為支持未來網絡技術創新和體系演進的重要方向之一。而在SDN架構下,在網絡中直接串行防火墻、IPS等傳統方式不再適合解決網絡安全問題,需要研究SDN網絡安全防護框架需求,梳理SDN控制安全、應用安全、物理網絡安全、芯片安全、管理安全、第三方開放安全、安全策略架構等關鍵問題。
SDN(軟件定義網絡)作為重要技術標準化方向,日益受到國內外標準化組織的重視。ITU-T、IETF、ONF、ETSI等多個國際標準化組織已展開了SDN標準制定工作。
在國內,通信標準化協會、工信部電信研究院等對SDN進行標準化工作。
2013年,通信標準化協會就未來網絡架構、網絡虛擬化等技術方向開展標準化工作,啟動SDN架構、SDN安全標準化工作。結合ITU-T未來網絡標準化推進情況,結合自身研究情況,適時參與或牽頭相關國際標準制定。積極參與SDN網絡安全國際會議,參與國際標準化的制定。還在軟件定義的下一代接入網的需求,商業應用等方面提交文稿,推動軟件定義的下一代接入網標準項目的研討和開發。
1、國內SDN的七大標準化方向
1)未來網絡概覽
給出來網絡的定義,目標和技術特征,對未來網絡的范疇進行明確和界定,提出未來網絡業務需求。
2)網絡虛擬化需求
分析研究網絡虛擬化的需求,明確網絡可能進行虛擬化的關鍵能力及可行性。
3)SDN 概覽
對SDN 目前的研究成果和解決方案進行分析和梳理,明確SDN 的內容,搜集SDN 可能的應用場景和能力需求,提取SDN 共性特征和發展方向。
4)基于SDN 的智能型通信網絡:總體技術要求
研究SDN 技術在智能型通信網絡中的應用場景 。從智能型通信網絡出發,給出對SDN 相關要求:抽象轉發面的要求、集中控制和管理方面要求、接口方面要求。
5)SDN 網絡安全防護框架需求的標準研究報告
本報告研究如何防護和應對SDN 網絡環境的安全威脅和挑戰。重點考慮如何最大限度地利用已有技術投資,同時更要研究利用SDN/OpenFlow 的開放性和接口技術實現安全創新,提高安全防護水平和能力。
6)SDN 控制安全標準和技術測試方法
本標準規定了SDN 網絡控制平面的安全技術應達到的技術要求,包括實現安全策略的一致性和網絡可用性,在控制平面確保數據轉發平面穩定運行;規定了SDN 網絡控制平面的安全技術測試方法,包括網絡安全策略的沖突檢測檢測、增強技術檢測等。
7)軟件定義光網絡研究
主要研究軟件定義光網絡體系架構和關鍵技術,包括軟件定義光網絡架構、分層模型、層間接口、與客戶層(IP 層)接口、管理接口、控制接口等涉及的技術要求和API 具體功能要求和實現方式等。
2、標準化歷程(簡)
通信標準化協會IP 與多媒體通信技術工作委員會(TC1)于2013 年4 月17 日至19 日召開了第二十三次全會,就IPv6過渡、IP 承載網、行業信息化、高清會議、域名注冊、信息無障礙、信源編碼、數據中心、云計算、IPTV、FDN(未來數據網。SDN是其中之一)等多個技術領域在研的通信國、行標準制修訂項目及研究課題展開了充分的討論,取得了階段性的研究成果。
2013年年初,根據技術發展及標準研究需求,技術管理委員會批準在TC1 成立“未來數據網絡(FDN)”任務組(SWG3)。會議主要從ONF 制定的OpenFlow 協議、IETF 與SDN 相關工作組制定的協議以及FDN 協議需求三個方面入手,研究分析ONF 目前完成的OpenFlow 協議和OF-CONFIG 協議的主要內容和關鍵技術點;介紹了IETF 涉及SDN 工作組的工作進展情況,對已有的主要協議的優缺點進行了分析比較,提出了在未來制定FDN 通信協議時需要考慮的問題。會議還討論了行業標準“FDN 功能體系架構”的討論稿和“FDN應用場景及需求”的征求意見稿。
2013年8月,通信標準化協會TC3網絡總體工作組(WG1)及其子工作組(SVN)于8月召開會議,重點圍繞智能型通信網絡相關項目進行研究。會議討論通過了“基于SDN的智能型通信網絡 總體技術要求”和“智能型通信網絡 固定網絡策略控制和策略執行設備技術要求”兩項行標征求意見稿。
“基于SDN的智能型通信網絡 總體技術要求”主要規定了基于SDN的智能型通信網絡的總體要求、網絡架構模型、功能模塊描述和接口描述;“智能型通信網絡 固定網絡策略控制和策略執行設備技術要求”主要對相關設備進行要求,同時給出了策略控制系統的應用場景。
會議還對“智能型通信網絡 支持云計算的技術要求”和“智能型通信網絡 支持云計算的廣域網互聯技術要求”進行了初步討論。
通信標準化協會IP 與多媒體通信技術工作委員會(TC1)未來數據網絡標準任務組(SWG3)于2013 年10 月9 日至11日在寧波召開了第四次會議。會議主要就FDN(未來數據網絡)應用場景及需求、FDN 架構、OpenFlow、NFV(網絡功能虛擬化)等標準制修訂項目展開了充分的討論和審查,其中通信行業標準“FDN 應用場景及需求”(送審稿)獲得審查通過。
FDN 是基于軟件定義網絡和網絡虛擬化等技術發展趨勢,具備應用層、控制層、轉發面的層次架構,可支持網絡虛擬化、設備軟件化、資源共享化等網絡能力的新型網絡架構。該標準對FDN 的應用場景和各場景中的技術要求進行了規定。
會議還討論了通信行業標準“基于SDN 的IP RAN 技術要求”的征求意見稿,并針對NFV、FDN 體系架構和FDN 協議等問題進行了專題討論。
通信標準化協會網絡管理與營運支撐技術工作委員會(TC7)第19次全會和各工作組會議于2013年18至19日在京召開。各工作組就未來一年的新研究方向進行了初步討論,并確定了一批標準研究項目。總體工作組(WG1)通過了國家標準“移動通信網通用EMS-NMS接口技術要求”的立項建議;業務平臺與應用工作組(WG2)通過了研究課題“軟件定義網絡(SDN)網絡管理研究”的立項建議。
通信標準化協會IP與多媒體通信技術工作委員會(TC1)于2013年12月17日至19日召開了第二十四次全會及下設的各工作組會議。會議就IPv6設備、IP承載網設備、高清會議、信息無障礙、數據中心、云計算、大數據、IPTV、智能電視、FDN等領域在研的通信國、行標制修訂項目及研究課題展開了充分的討論,取得了新的進展。
NFV(網絡功能虛擬化)是目前通信界的研究熱點和標準化重點,為此新技術與國際標準工作組(WG4)組織開展了NFV技術研討。針對軟件化/虛擬化與性能保證/可靠性之間的平衡、NFV設備與傳統設備的共存以及SDN與NFV如何結合不同廠家設備之間的互通與資源共享問題等展開了研討;并決定盡快開展NFV標準研究工作,目前以跟蹤研究為主,確立了“網絡功能虛擬化(NFV)的應用場景與需求”協會標準的立項。
未來數據網絡特別任務組(SWG3)成立以來,一直致力于建設完善的FDN標準體系,同時研究借鑒國際先進技術,自主研發,以國內單位的研究為基礎,爭取在國際上取得領先地位。SWG3目前開展的FDN應用場景及需求、FDN體系架構、FDN協議框架等三個基礎標準,通過廣泛研討、充分征求意見、分析研究論證,目前已經取得一定進展。基于上述基礎工作,本次會議對“未來數據網絡(FDN)功能體系架構”等5項行標草案進行了討論,還確立了“基于FDN的寬帶網絡接入服務器技術要求”等三個行標立項建議。
2013年12月20日,“中國通信標準化協會第十二次會員大會”在北京召開。中國通信標準化協會副理事長兼秘書長楊澤民做了2013年度協會工作報告,指出:要以十八屆三中全會精神為指引,加強信息通信標準化工作的頂層設計,加強標準工作的基礎性、前瞻性和國際性,抓緊TD-LTE的網絡設備、集群系統及多模終端互通、高速光傳輸、IPv6編碼、統一IMS、富媒體通信、軟件定義網絡(SDN)、PON與其它接入技術的融合、智能終端共性、物聯網應用、云計算業務運維和安全等新技術業務標準制定。
3、通信業的幾個SDN相關標準
2013-2465T-YD《基于SDN 的IP RAN 網絡技術要求》,2014年完成。主要起草單位:中國電信集團公司,華為技術有限公司,中興通訊股份有限公司,中國聯合網絡通信集團有限公司、武漢郵電科學研究院,南京愛立信熊貓通信有限公司,上海貝爾股份有限公司,杭州華三通信技術有限公司。
2013-2468T-YD《支持Openflow協議的網絡設備技術要求 以太網交換機》,2014年完成。主要起草單位:工業和信息化部電信研究院,中國移動通信集團公司,中國聯合網絡通信集團有限公司、上海貝爾股份有限公司。
2013-2469T-YD《支持Openflow協議的網絡設備測試方法 以太網交換機》,2014年完成。主要起草單位:工業和信息化部電信研究院,中國移動通信集團公司,中國聯合網絡通信集團有限公司、上海貝爾股份有限公司。