战术通信网中软件定义网络技术的应用

◆黄超强

战术通信网中软件定义网络技术的应用

◆黄超强

(深圳市宝安职业技术学校 广东 518128)

在战术通信网中，软件定义的网络主要运用了控制和转发分离的模式，在使用软件的过程中，需要利用网络的转发逻辑，这种逻辑具有很强的灵活性，软件定义网络技术在网络通信中有着重要的作用。现如今，网络各个软件都有非常丰富的业务，转发数据的形式也从单一形式向复合模式进行转化，软件定义网络技术科学合理的应用，以此来解决转发能力与上层业务、应用之间的矛盾，本文主要从软件定义网络技术入手，分析战术通信网中软件定义网络技术的应用，以供借鉴。

战术通信网；软件定义；网络技术

0 前言

传统的战术通信网具有相互独立的操作系统和控制层面，整体的设备与设备间主要通过分布式的网络协议交换信息和数据。这种网络协议的模式只能解决特定的问题，还有单独控制各个设备等问题，而现代化的战术通信网将无线电台、路由交换节点、计算机硬件和软件有机的集合在一起，有效地发挥通信网的优 势，带宽资源有限、节点机动性和用户移动性多样、抗毁性和安全性要求高等，这样才能提高通信技术的发展。

1 战术通信网中软件定义网络技术

软件定义主要是指服务资源支持SDN的网络交换机，模块化的物理资源池将被精心配置，用以实现弹性调整、动态分配与可编程配置。软件定义解决方案有很多种，有些软件定义还经常互相冲突，如简单化、敏捷性，有开放扩展管理，也有完全自行管理。软件定义意味着所有关键的非服务器IT基础设施都可以通过软件实现，伴随着效率、自动化、灵活性与服务质量的提升增益。目前，产业界开放了网络基金会，将软件组织定义的SDN架构、SDN构架控制面与转发面的分离，开放的可编程接口，集中化的网络控制，网络业务的自动化应用程序控制，硬件编程接口的标准化。从下向上，分为基础设施层、控制层及应用层，如图1所示。

在战术通信中，控制层主要负责处理抽象的信息和数据，一般需要利用南向接口和北向接口，对底层和上层的网络设备进行控制和应用，控制层对底层网络设备进行转发和控制，以此来获取网络设备的信息和抽象视图。而应用层主要是指，控制层的服务进行控制，主要负责管理和控制网络对应用转发和处理等，这样可以实现网络的属性配置，还可以提高网络的利用率。北向接口可以充分实现网络的服务意识，需要在通信网进行操作，路由、组播、安全、访问控制、带宽管理、流量工程、服务质量、处理器和存储优化以及各种形式的政策管理，这样才能应用于战术通信网中[1]。

图1 SDN 架构

2 战术通信网中软件定义网络技术的应用

在战术通信网中，利用软件定义网络技术设计不同的接入和传输方式，需要对设计通讯网络框架，这样才能将业务与控制分离、控制与承载分离、控制与转发分离。根据战术通信的特点来划分，主要分为业务层、控制层和承载层，这样可以将网络进行灵活性的扩展，这样不仅有利于制定交换机转发策略，还可以达到网络自治的目的，如图2所示。

图2 战术通信网络体系结构

2.1战术通信网中业务层的应用

在战术通信网中，业务层涵盖了各个战术通信网的业务和应用，战术通讯网中的业务可分为会话类和数据类。很多会话类的业务所涵盖的业务比较多，对实时要求比较严格，尤其是丢包业务，很多会话类业务对丢包业务不是很敏感，从而影响了业务实行；而数据类的业务恰恰与会话类业务相反，业务非常重视丢包率，在一定程度上要求提高丢包的概率，对实时性要求就不那么严格要求了。在战术通讯中业务层应用中，对会话业务和数据业务进行分类，这样可以根据通信网的需要提高业务类，还可以针对不同重要程度、不同类型的业务按需提供QoS保障能力、传输能力以及网络安全能力，以提高网络通信的应用[2]。

2.2战术通信网中控制层的应用

在战术通信网中，控制层主要是指SDN控制器，控制层的业务一般是业务控制与网络控制，这是控制层的子层。业务控制主要是指，业务的子层与SDN架构中的应用层相对应，这种应用模式往往有着承上启下的作用，这种模式可以传送控制服务，不仅可以填补业务控制与路由交换设备之间的空缺，还可以实心信息的共享。而网络控制子层与传统SDN架构中的控制层相对应，在业务控制子层中，应用程序可以研制基础的网络服务，为了实现两者之间的交换和转换，可以通过调用基础网络服务来控制网络的转化行为，从而达到交换机转发行为的目的，这样不仅可以有效的屏蔽SDN控制子层，还可以通过标准接口方式进行转发和控制。

北向接口将业务控制与网络控制进行交互，南向接口将网络控制与业务控制进行交互，需要保证上层业务与下层通信的适应性，利用网络服务实行传送控制，传送控制服务主要是指全域资源态势感知、全域流量态势感知、路径计算、域间态势信息共享以及域内分布式管理等功能实体。逻辑控制范围是域的控制，域将SDN控制器与SDN交换机集合在一起，成为一个抽象的交换机，域根据不同的通信链路抽象成不同的交换机接口。全域资源主要从所有 SDN交换机获取本域的交换机，各个交换机都有不同的通信链路的能力与特征,很典型的例子是宽带和时延等，全域的流量态势需要根据具体的情况进行分析，一般需要严格按照保障业务来维护SDN交换机，以流量态势来获取所有的区域SDN交换机，对服务本质进行区分，例如尽力服务业务。域间态势信息资源的共享，将对外接口的流量与通信资源实行域间的同步，这样才能保证资源和流量的一致性，以实现全网层面的对接。在网络安全服务中，一般需要对网络安全进行配置，这样才能通过控制SDN交换机的安全能力[3]。

2.3战术通信网中承载层的应用

承载层将SDN交换机与通信的结合，在战术通信网中，SDN有着非常重要的作用，主要是计算、路由表、尽力转发等，还包含控制策略、SDN流表、转发以及通信感知等。传统的路由交换，不仅需要维护路由间的信息，还需要维护交换机间的信息，根据各个交换机的路由信息进行跳转和，传统的模式不能对路由进行有效性转发，主要需要提高网络的可靠性，而在专属通信网的承载中，需要重视业务的实时性和丢包率，这样才能通过流表的方式进行转发。在控制策略中，一般需要控制层下发，在SDN交换机中，需要维护交换机的控制策略，这样才能降低控制层的成本，SDN流表将通信网络信息从二层传送到四层，在传送控制服务,这样便于提供网络资源态势[4]。

3 结语

综上所述，在战术通信网中，根据战术通信的特点来划分，主要分为业务层、控制层和承载层，SDN构架控制面与转发面的分离，开放的可编程接口，集中化的网络控制，网络业务的自动化应用程序控制，硬件编程接口的标准化。这样可以将网络进行灵活性的扩展，这样不仅有利于制定交换机转发策略，还可以达到网络自治的目的。软件定义网络技术发挥着重要的作用，不仅解决了传统的战术通信网出现的问题，还为现代的网络发展带来一系列契机，这样才能有效地发挥通信网的带宽资源有限、节点机动性和用户移动性多样、抗毁性和安全性要求高等优势。

[1]王俊，陈志辉，田永春等.软件定义网络技术在战术通信网中的应用研究[J].通信技术, 2014.

[2]甘哲皓.电力数据通信网中软件定义网络的应用解析[J]. 电子技术与软件工程, 2015.

[3]李默嘉，赖增桂，姜永广等.战术环境下OpenFlow协议机制改进研究[J].通信技术, 2017.

[4]赵喆，钟程.软件定义网络(SDN)技术在现有通信网管中的应用与挑战[C]//面向5g的lte网络创新研讨会，2017.