近幾年，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)、大數(shù)據(jù)等服務(wù)的興起和發(fā)展，以及虛擬化、云計算技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及架構(gòu)已經(jīng)越來越不能滿足快速配置、按需調(diào)用、自動負載均衡的要求。基于這種背景，SDN(Software Defined Networking)軟件定義的網(wǎng)絡(luò)被提出并作為軟件定義數(shù)據(jù)中心的重要一部分。SDN是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它的設(shè)計理念是將網(wǎng)絡(luò)的控制平面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面進行分離，支持集中化的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)控制，實現(xiàn)底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)施對上層應(yīng)用的透明。SDN具有靈活的編程能力，使得網(wǎng)絡(luò)的自動化管理和控制能力獲得空前的提升，能夠有效地解決當前網(wǎng)絡(luò)所面臨的資源規(guī)模擴展受限，組網(wǎng)靈活性差，難以快速滿足業(yè)務(wù)需求等問題。

　　2.SDN 研究機構(gòu)及其參考架構(gòu)

　　目前業(yè)界主要有以下幾種SDN定義參考架構(gòu)，分別是目前基于領(lǐng)導地位的ONF架構(gòu)，和由IT巨頭思科、Juniper、IBM、微軟參與的OpenDaylight開源項目提出的OpenDaylight架構(gòu),以及ETSI ISG及其參考架構(gòu)。

　　2.1 ONF 及其架構(gòu)定義

　　成立于2011年3月份的開放網(wǎng)絡(luò)基金會ONF(Open Networking Foundation)主要致力于推動SDN架構(gòu)、技術(shù)的規(guī)范和發(fā)展工作。是目前SND標準化技術(shù)的引領(lǐng)者，其提出并倡導的以O(shè)penflow為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)首次系統(tǒng)的闡述了SDN架構(gòu)以及一些應(yīng)用場景，為SDN的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。

 

圖1 ONF提出的SDN架構(gòu)

　　如圖1所示，ONF提出的SDN的典型架構(gòu)分為三層：分為最上層的應(yīng)用層?中間的控制層和最下層的基礎(chǔ)設(shè)施層。 應(yīng)用層包括各種不同的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，根據(jù)業(yè)務(wù)和應(yīng)用的需求可以通過API(按照接口和控制層的關(guān)系，此API稱作北向接口)管理和控制網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)/處理的策略，通過北向接口也支持對網(wǎng)絡(luò)屬性的配置實現(xiàn)提升網(wǎng)絡(luò)利用率、保障特定應(yīng)用的安全和服務(wù)質(zhì)量;控制層主要負責處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)資源的抽象信息，支持網(wǎng)絡(luò)拓撲、狀態(tài)信息的匯總和維護，并基于業(yè)務(wù)和應(yīng)用的控制來調(diào)用不同的轉(zhuǎn)發(fā)面的資源;基礎(chǔ)設(shè)施層負責基于業(yè)務(wù)的流表的數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)發(fā)和狀態(tài)收集。介于控制器和基礎(chǔ)設(shè)施層之間的接口被稱作南向接口，ONF在南向接口上定義了開放的OpenFlow標準，而在北向接口上還沒有做統(tǒng)一要求。ONF將SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)劃分為應(yīng)用層？控制層？基礎(chǔ)設(shè)施層，改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)與控制平面精密耦合關(guān)系。Openflow作為控制數(shù)據(jù)平面接口協(xié)議，目前已從1.0升級到1.3版本，已有思科、Juniper、Dell、HP等眾多廠商的設(shè)備支持。Openflow是目前SDN體系架構(gòu)中標準化程度最高，產(chǎn)品最接近商用的技術(shù)，在一些領(lǐng)域甚至成為了SDN的代名詞。

    2.2 OpenDaylight項目及其架構(gòu)定義

　　2013年4月8日，OpenDaylight開源項目被推出，其參與者主要來自業(yè)界主要的大牌的硬件廠商和傳統(tǒng)的IT巨頭，包括思科、Juniper、IBM、微軟、VMware等。

 

圖2 Opendaylight提出的SDN架構(gòu)

　　從圖2可以看出，Opendaylight提出的SDN架構(gòu)跟ONF SDN架構(gòu)類似，主要包括最下層數(shù)據(jù)平面層包括虛擬交換機，物理設(shè)備接口等。支持Openflow等協(xié)議的南向接口；中間控制層平臺和相應(yīng)的基于REST的API北向接口；與ONF應(yīng)用層對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)層。相比于ONF SDN架構(gòu)以O(shè)penFlow 協(xié)議為基礎(chǔ)，并將其作為架構(gòu)中的唯一的南向接口協(xié)議，OpenDaylight開源項目，在南向接口方面除了OpenFlow之外還有更豐富的選擇。

　　2.3 ETSI NFV 介紹

　　歐洲電信標準協(xié)會(ETSI)(European Telecommunications Standards Institute)是由歐共體1988年批準成立的一個非盈利的電信標準化組織。 ETSI于2012年11月成立了專門用于討論NFV(Network Function Virtualization)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的ISG(Industry Specification Group，行業(yè)規(guī)范小組)。 

 

    從圖3可以看出，ESTI NFV架構(gòu)跟ONF SDN架構(gòu)類似，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面和控制平面的分離，并在控制平面之上提出了編排系統(tǒng)層。 相比于ONF SDN架構(gòu)，NFV定義架構(gòu)增加了E2E(End to End)網(wǎng)絡(luò)控制層，能夠?qū)Χ鄶?shù)據(jù)中心不同技術(shù)進行融合。 ETSI NFV的重點是網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化，NFV的目標主要是希望通過廣泛采用標準化的IT虛擬化技術(shù)，采用業(yè)界標準的大容量服務(wù)器、存儲和交換機承載各種各樣的網(wǎng)絡(luò)軟件功能，實現(xiàn)軟件的靈活加載，實現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和用戶端等各個位置靈活的部署配置，從而加快網(wǎng)絡(luò)部署和調(diào)整的速度，降低業(yè)務(wù)部署的復雜度，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)一化、通用化、適配性等，最終降低網(wǎng)絡(luò)的投資和運營成本。