软件定义网络(SDN)的国内外研究与发展现状(2)

软件定义网络(SDN)的国内外研究与发展现状

基于OpenFlow平台的SDN网络结构中的一些关键实现点和热门方向。并探究了 SDN 技术在网络管理自动化、光网络传输与IP承载的统一控制、无线网络的平滑切换、网络虚拟化和QoS保证等方向的应用。并在SDN应用的一些领域指出了尚待解决的问题和技术难点。

文献[3]全面的介绍了基于OpenFlow平台的SDN技术，并且大致讲解了其发展的现状。SDN技术的核心思想就是简化网络运行流程，降低网络路由交换各方面的复杂度从而达到减少网络运行负担的目标。而简化网络运行复杂度的最主要思路就是将控制层与数据层分离操作，由第三方软件根据网络状况、用户需求进行实时调整规划，大大减少了运行时效和成本。该文就从数据层与控制层分离的技术背景入手。总结了逻辑控制和数据转发分离架构的研究背景并介绍了其关键组件和研究进展包括Open Flow交换机、控制器和 SDN技术然后从4个方面分析了基于Open Flow的SDN 技术目前所面临的问题和解决思路结合近年来的发展现状归纳了在校园网、数据中心以及面向网络管理和网络安全方面的应用最后探讨了未来的研究趋势。

三、 文献分析

SDN作为简化网络规则流程的新热门技术，它的成熟与否与数据层和控制层能否有效完美的分离息息相关。文献[1]中就主要介绍了数据层与控制层分离之后所展现的关键热门技术。在SDN中交换机将繁重的控制规则和策略都统统交给物理控制层，所以交换机主要负责将控制器下达的命令实现。所以这就大大化简了繁重冗杂的转发流程。所以数据层将任务分离之后就显得相对轻松，而其主要的技术问题就集中在路由器设计和转发规则算法优化这两个方面。交换机处于数据层当中，主要负责数据包的转发传送，在交换机的设计当中，主要有硬件和软件转发两种方式。这两种方式各有利弊，硬件支撑的方式具有速度快、成本低和功耗小等优点。并且交换机CPU的的处理速度比 CPU 处理速度快两个数量级,比网络处理器(network processor,简称 NP)快一个数量级。但是硬件转发虽然效率高，但是相比于软件转发方式则显得不够灵活机动。所以如何设计出极具有转发效率又具备转发规则灵活机动的交换机是现在的主要热门点。

针对这两个方针，Bosshart 等人针对数据平面转发提出了RMT模型（如图1所示）该模型实现了一个可重新配置的匹配表,它允许在流水线(pipeline)阶段支持任意宽度和深度的流表，重新配置的数据层涉及 4 个方面: ①允许随意替换或增加域定义;②允许指定流表的数量、拓扑、宽度和深度,仅仅受限于芯片的整体资源(如芯片内存大小等);③允许创建新动作;④可以随意将数据包放到不同的队列中,并指定发送端口。