SDN技术在通信网络技术中的应用优势

关浩然

【摘要】 软件定义网络作为一种新型的网络体系架构，将网络的控制功能与数据转发功能分离开来，由集中式的网络控制器将数据转发平面上的流量分配给网络元件，实现拓扑感知，路由决策等功能。受SDN原理的启发，研究者们将SDN的核心思想与无线网络相结合，探讨其在应用中的优势。

【关键词】 SDN技术 电力光通信网络 应用价值

SDN技术将控制和转发进行分离统一南向与北向接口的制式，使控制平面获得更广泛的应用。SDN技术最大的特点就是将控制面与转发面抽离出来，继而集中控制平面的管理能力，借助软件可编程模式实现网络优化。

一、SDN通信网络技术的现状

电力光通信网络主要提供的是电力通信通道的基础服务，目前的核心技术是SDH/MSTP，个别单位已经使用了WDM /OTN技术。组网模式大多以一般的SDG环网模式为主，环间业务的调整则主要利用大节点间设施支路转接。承载业务分型主要有变电站自动化系统、调度系统、会议电视、办公自动化等等。因为当前电力光通信网络设备类型较多，且不同设备其组网的独立性较强，无法进行统一的管理与调度。再加上不同通信网络设施的软硬件集中性较高，使其形成一个较为密闭的系统。

二、SDN通信网络技术优势

1.实现电力核心通信网的统一管控。在宽带网络流量不断扩增的过程中，扩容成本随之递增，电力通信网络越来越繁杂多变，这使得电力通信网的运营更加困难。SDN技术的出现，让光网络与IP网络之间的资源利用实现了统一管控的目的，使网络容量获得扩充，大大降低了通信成本。另外，在SDN技术的应用下，资源的调度也更为灵活，流量的管控水平也更高，实现了智能管控的目的。

2.虚拟化软网络的技术应用。网络资源的虚拟化，能让光网络基础设备的优点更有效的展现出来，进而满足更多用户的不同业务需求，在确保服务品质的基础上高效的管控网络资源，使其获得利用的最大化。在网络资源虚拟化的基础上，光网络的“软网络”能力就变得更为强大。

3.通过SDN技术的应用，可以大大提高网络的安全防范能力。SDN通过controller的集中控制与管理可以有效地监管整体网络环境下的异常流量和异常路由路径。对于存在问题的网络因素，做到率先发现上报并给出处理措施。防范来自网络外部的DDOS，流量泛洪等网络攻击。

三、SDN技术优势与具体运用

早在SDN发展的初期，OpenRoads就提出将SDN运用到无线网络中。OpenRoads利用OpenFlow和SNMP在异构无线网络中实现了网络虚拟划分和终端移动管理，利用 FlowVisor划分虚拟网络，分割底层流量，简化了网络管控的方法。将SDN引入到低速率的个人无线局域网，每一个物理设备包含一个微控制系统，支持灵活的数据转发规则。OpenRadio讨论了可编程的无线数据平面问题，提供软件抽象层和模块化的编程接口，可以处理不同协议下的数据。OpenRadio将网络分成决策模块和处理模块，决策模块根据需求控制处理模块对数据的处理，决定使用何种协议处理数据。利用虚拟接入点的概念，针对WLAN应用SDN的思想实现了无线终端的无缝漫游。

Odin利用控制器为每一个接入网络的用户终端分配一个只属于该用户的VAP，该VAP存储在用户终端当前连接的接入点上；而在CloudMAC中，VAP与物理AP分离并且只有一个，无线数据信息在控制器的管理下由相应的物理AP进行转发。

COAP针对密集家庭网络的问题，结合SDN的架构提出了一个集中管理家用AP的架构，在COAP的架构下，所有的AP都支持统一厂商的API，通过Internet由运营商控制的控制器集中进行控制，从而获得更好的网络资源分配。

OpenRoads通过开放无线部署平台，利用FlowVisor进行网络切片，从而实现网络虚拟化平台，利用这个平台，控制层和数据层都很容易扩展。OpenRoads的控制器统一管理85个无线AP以及2个WiMAX基站，研究人员利用FlowVisor和控制器可以独立进行多个实验而不相互影响干扰。虽然具体实现方法不同，Odin和CloudMAC均基于虚拟AP的概念实现了对无线网络的集中管理和统一部署，但是在现有的实验部署中，Odin和CloudMAC的网络规模都还很小，对于大规模密集部署的网络环境还有待进一步的研究。CROWD将控制层分为两层：本地控制器和区域控制器。CROWD将一个密集部署的异构网络划分成很多小的网络块，每一个网络块由一个CLC控制器控制，所有的CLC控制器又由一个CRC控制器进行集中管理，最终实现对整个网络的管理。但是CROWD暂时还没有定义一个完全开放统一的接口。提供了一个密集无线局域网络的试验床，承载真实用户的流量并运行各种网络应用，实现密集无线网络中的信道管理、功率控制、接入管理等网络服务。通过为不同的网络节点设置不同的网络权限，控制终端接入到不同的网络。

参 考 文 献

[1]赵明宇，严学强.SDN和NFV在5G移动通信网络架构中的应用研究[J].移动通信，2015，14：64-68.

[2]汪正康，周鹏，肖俊超等.基于SDN的数据中心网络资源调度机制[J].计算机系统应用，2015，08：212-218.