http://www.huawei.com/cn/static/HW-259927.pdf
營.贏 / 2013.04
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SDN：勢不可擋的網絡演進大潮
SDN（軟件定義網絡）正在成爲整個行業注目的焦點，越來越多的業界專家相信其將給傳統
網絡架構帶來一場革命性的變革。那麼，何爲SDN？它將對現有的網絡架構產生何種影響？
當前的發展情況如何？企業應如何對待SDN？帶着這一系列問題，華爲《ICT新視界》記者與
ONF（開放網絡基金會）常務董事Dan Pitt進行了深入交流。
何爲SDN
記者：爲什麼我們需要一個全新的網絡架構，比如
SDN？
Dan Pitt：衆所周知，當前正在運行的網絡架構已經
有30年的歷史，在這個架構中，交換機或者路由器不得不
在數量超過6000的分佈式協議的控制下實施整個網絡的
智能。這就意味着，即使只有一個網元增加了一種新的協
議，也需要所有其它網元做出相應的結構變更。事實上，
在網絡中增加一種新的協議往往需要數年時間，才能最終
完成從標準化到實際部署的過程。SDN則打破了這種“傳
統”，它讓網絡可編程化或者說讓軟件定義網絡，這就使
得網絡在滿足用戶的需求方面更具靈活性。
記者：如何定義SDN？SDN的架構是怎樣的？
Dan Pitt：相對於傳統網絡架構而言，SDN是一種革
命性的變革。它將控制功能從網絡交換設備中分離出來，
文/ Soheila Soheil
ONF是2011年由德國電信、Facebook、谷歌、微軟、
Verizon和雅虎共同創立的非盈利性機構，其主要使命就
是促進OpenFlow技術的標準化，推動SDN技術滿足用戶需
求，從而實現SDN的大規模商用。
ONF（開放網絡基金會）常務董事Dan Pitt
關於ONF
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SDN之所以是一種革命性的變革，是因爲它解決了傳統網絡中
無法避免的一些問題，包括缺乏靈活性、對需求變化的響應速度緩慢、
無法實現網絡的虛擬化以及高昂的成本等。
將其移入邏輯上獨立的控制環境——網絡控制系統之中。
該系統可在通用的服務器上運行，任何用戶可隨時、直接
進行控制功能編程。因此，控制功能既不再侷限於路由器
中，也不再侷限於只有設備的生產廠商才能夠編程和定
義。SDN的本質是邏輯集中控制層的可編程化。
記者：OpenFlow在SDN中扮演怎樣的角色？
Dan Pitt：OpenFlow是SDN的三大關鍵要素之一。
SDN的第一關鍵要素是轉發與控制分離，這使得網絡
交換機的數據轉發變得更加簡單、快速；同時，控制變成
了網絡操作系統中一個相對集中的邏輯功能。
第二個關鍵要素是OpenFlow協議，它向交換機傳送
轉發表，交換機依此轉發報文。這種做法與傳統網絡完全
不同。在傳統網絡架構中，交換機和路由器需要自己決定
報文的轉發路徑，這可能會給網絡運營商帶來一些不可預
知的負面影響，包括成本增加、性能降低、上市時間延緩
等。有了SDN，控制軟件決定報文的轉發路徑，使得運營
商可以“隨心所欲”地控制網絡。
第三個關鍵要素是具有一致性的、全系統範圍的網絡
操作系統可編程接口，它能讓網絡實現真正意義上的可編
程或者軟件定義。如果不能實現轉發與控制分離，那麼幾
乎所有SDN所能帶來的好處都無法體現；如果能實現轉發
和控制分離，但沒有OpenFlow協議，那麼就需要通過其它
途徑，將所需要的流量表信息傳遞給交換機。OpenFlow就
是實現這一功能的行業標準。
總而言之，要實現真正的SDN，這三大要素缺一不可。
SDN的重要意義
記者：爲什麼選擇SDN？SDN解決了哪些問題？
Dan Pitt：SDN之所以是一種革命性的變革，是因爲
它解決了傳統網絡中無法避免的一些問題，包括缺乏靈活
性、對需求變化的響應速度緩慢、無法實現網絡的虛擬化
以及高昂的成本等。在當前的網絡架構下，網絡運營商無
法快速提供新的業務，原因在於他們必須等待設備提供商
以及標準化組織同意，並將新的功能納入到專有的運行環
境中才能實現。很顯然這是一個漫長的等待過程，或許等
到現有網絡真正具備這一新的功能時，市場已經發生了很
大變化。
有了SDN，形勢則發生了改變。運營商可以通過自己
編寫的軟件輕鬆地決定網絡功能。SDN可以讓他們在靈活
性、敏捷性以及虛擬化等方面更具主動性。SDN可以幫助
網絡運營商和企業，只要通過普通的軟件就能隨時提供新
的業務。通過OpenFlow的轉發指令集將網絡控制功能集
中，網絡可以被虛擬化，並被當成是一種邏輯上的資源，
而非物理資源加以控制和管理。
SDN通過消除應用和特定網絡細節——比如端口和地
址之間的關聯，使得無需花費時間和金錢重新編寫應用和
人工配置網絡設備即可升級網絡的物理平面成爲可能。
長期以來，通過命令行接口進行人工配置，一直在
阻礙網絡向虛擬化邁進，並且它還導致了運營成本高昂、
網絡升級時間較長無法滿足業務需求、容易發生錯誤等問
題。
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記者：近年，ONF在推動SDN在業界的普及上有什麼
新的進展？
Dan Pitt：2011年，ONF在培育和促進OpenFlow的啓
動和部署上做了不少工作，包括標準的產品化、原型機的
演示、互操作性和互通測試、白皮書發佈、簡單的解決方
案和使用說明的發佈等。這些有助於設備提供商和網絡運
營商發佈有關OpenFlow的新產品。
值得高興的是，基於OpenFlow的SDN已經在許多不同
的場景得到應用，比如超大型數據中心、企業數據中心、
公有云和私有云業務提供、多租戶主機設備、物流、電信
網絡、園區網、電路交換網絡等。它同時還在各種業務和
應用中得到採用，包括網絡虛擬化、安全、負載均衡的接
入控制、流量控制、地址管理以及能耗管理等。
目前，在OpenFlow的標準化上我們也取得了一些
新的進展，包括對IPv6的兼容、擴展描述（extensible
expression）、隧道（tunnel）和其它功能。ONF還出臺了
有關交換配置、互操作性測試以及一致性測試等方面的標
準。另外，ONF也計劃在OpenFlow之上構建一個業務流程
功能架構，這個架構面向應用、管理系統、現有的控制平
面以及業務提供接口，這就使得OpenFlow不僅可以應用在
以太網LAN交換領域，還能應用在光通信、電路交換以及
無線傳輸技術領域。
最後，我們正致力於網絡能夠更容易地獲得硬件
OpenFlow交換機所帶來的性能優勢，同時，我們也致力
於通過部署基於OpenFlow標準的SDN設備讓現有網絡引入
OpenFlow功能變得更加容易，畢竟很多網絡運營商已經在
記者：除了上述內容，SDN還有哪些其它好處？比如
在商業和經濟方面？
Dan Pitt：SDN使得一般的編程人員在通用服務器的
通用操作系統上，利用通用的軟件就能定義網絡功能，讓
網絡可編程化。SDN帶來巨大的市場機遇，因爲它可以滿
足不同客戶需求、提供高度定製化的解決方案。這就使網
絡運營建立在開放軟件的基礎上，不需要依靠設備提供商
的特定硬件和軟件才能增設新功能。
更爲重要的是，某些網絡功能的提供也變得異常簡
單，比如組播和負載均衡功能的實現等。另外，拓撲結構
的限制也將消失。比如在傳統數據中心中，由於樹形拓撲
導致的、佔統治地位的東西像流量被限制的問題也將得到
解決。
綜上所述，SDN所能提供的五大好處如下：
第一、SDN爲網絡的使用、控制以及如何創收提供了
更多的靈活性。第二、SDN加快了新業務引入的速度。網
絡運營商可以通過可控的軟件部署相關功能，而不必像
以前那樣等待某個設備提供商在其專有設備中加入相應
方案。第三、SDN降低了網絡的運營費用，也降低了出錯
率，原因在於減少了網絡的人工干預。第四、SDN有助於
實現網絡的虛擬化，從而實現了網絡的計算和存儲資源的
整合，最終使得只要通過一些簡單的軟件工具組合，就能
實現對整個網絡的控制和管理。第五、SDN讓網絡乃至所
有IT系統更好地以業務目標爲導向。
SDN的相關進展
SDN使得一般的編程人員在通用服務器的通用操作系統上，利用通用
的軟件就能定義網絡功能，讓網絡可編程化。SDN還帶來巨大的市場機遇，
因爲它可以滿足不同客戶需求、提供高度定製化的解決方案。
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ONF將繼續推進SDN技術標準的革新以與SDN的發展相匹配，並完善對
SDN架構的理解，提升其適用性、可用性和成熟性。設備提供商可將這些改進
有效地融入其設計的原型機、產品、平臺以及工具中，以推動SDN的部署。
現有網絡上投入巨資。可以看到，一方面OpenFlow技術已
經打下了堅實基礎，同時，設備提供商也大力推動，如此
一來，OpenFlow所帶來的附加價值將逐步顯現。而這也與
OpenFlow已經成爲行業標準密不可分。
記者：關於SDN，設備提供商下一步應該採取什麼樣
的舉措？
Dan Pitt：2013年，SDN網絡不僅將繼續讓業界興
奮，其創造巨大商業價值的能力也將被更多人所認同，而
設備提供商也希望把這種價值帶給最終用戶。我們很快就
會看到越來越多交換機和路由器產品以及網絡控制和虛擬
化軟件產品中被加入OpenFlow功能。另外，一些設備提供
商也在加速推出具有OpenFlow基因的基於軟件的4-7層虛
擬化產品，以替代傳統的、定製的硬件產品。
ONF將繼續推進SDN技術標準的革新以與SDN的發展
相匹配，並完善對SDN架構的理解，提升其適用性、可用
性和成熟性。對於設備提供商來說，下一步最重要的是將
這些改進有效地融入其設計的原型機、產品、平臺以及工
具中，以推動SDN的部署。
記者：對於企業來說，應做好哪些準備迎接SDN？
Dan Pitt：我經常鼓勵那些部署或運營網絡的企業採
取三步走的方式實現SDN。首先，從設備提供商那裏瞭解
他們的SDN解決方案，並瞭解這些解決方案與OpenFlow標
準的契合程度如何，同時，瞭解這些產品與其他設備提供
商的產品的互操作性如何。
其次，至少嘗試一次實驗性的部署。通過實驗部署
找出哪些方案能爲你所用，哪些能幫助你提升效益；你計
劃用什麼樣的設備實現這些目標；哪些軟件需要你自己
開發；爲達到這些目標，你還需要獲得或者提高哪些技能
等。如果你採用SDN的主要目的是爲了節省更多支出，或
者創造更大收益，那麼就開始行動吧。這將爲你指明如何
提高管理能力以應對越來越大的項目。
最後，企業可以考慮加入ONF，以另一種方式推動SDN
技術的發展，以更好地滿足最終用戶的需求。我們尤其希
望SDN的使用者加入到我們基金會，希望最終用戶在“SDN
能夠幫助他們實現哪些目標”、“如何實現”等方面發出
重要聲音。（本文轉載自華爲《ICT新視界》）
責任編輯：陳雨虹 [email protected]