現(xiàn)如今SDN控制層遇到的難題

趙琳

【摘要】軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）現(xiàn)在是業(yè)界研究的熱點(diǎn)，在現(xiàn)在的通信領(lǐng)域，SDN該如何發(fā)展，受到了很大的局限，主要局限在于控制層，本文旨在說明SDN控制層遇到的難題，從兩方面闡述了，分別是軟硬件方面的缺陷，另一方面是廠商各自為政，這給SDN的發(fā)展造成一定的阻礙。

【關(guān)鍵詞】控制器 南向接口 北向接口

在現(xiàn)在的通信領(lǐng)域，如果不提及SDN，便會(huì)被認(rèn)為業(yè)內(nèi)人士擠到門外，從設(shè)備商到運(yùn)營(yíng)商，再到科研機(jī)構(gòu)，所有的人都在發(fā)表自己的主張，可見SDN的影響有多大，然而這樣卻讓SDN變得眾說紛紜，人們都在發(fā)表著自己的見解。

SDN作為一種在通信史上具有劃時(shí)代意義的變革，業(yè)內(nèi)人士給其寄予太多的期望，膨脹，幻滅，最終走向理性成熟，就是SDN 的發(fā)展軌跡。

在SDN的三層架構(gòu)（基礎(chǔ)設(shè)施層、控制層、應(yīng)用層）中，控制層是最為核心的，也恰恰是最難管理的，這種現(xiàn)狀離最終的成熟還有很大的差距，需要SDN控制層解決的難題既有技術(shù)性的也有非技術(shù)性的。

軟硬件皆有明顯短板

在以前，任何一種通信行業(yè)變革都沒有SDN/NFV這么復(fù)雜，面臨的難題這么多。若要讓SDN走向成熟，就既要考慮到與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容，還要與自身功能的軟硬件兼容。

SDN控制器在接口標(biāo)準(zhǔn)化方面還處在非常初期的階段。北向接口標(biāo)準(zhǔn)化這一進(jìn)程現(xiàn)在只是在初步階段，而且并未在業(yè)界形成公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。在SDN技術(shù)架構(gòu)下，北向接口是負(fù)責(zé)控制器和應(yīng)用程序、管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)之間的編程接口，它的目的是使業(yè)務(wù)應(yīng)用能夠靈活地調(diào)用底層網(wǎng)絡(luò)資源和能力。但是目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)的的控制器主要有20多種，而且每種控制器對(duì)外提供的北向接口都不完全相同， 這就給SDN技術(shù)在業(yè)務(wù)部署方面想要達(dá)到快速靈活造成了一定的阻礙。

南向接口協(xié)議是控制器與底層物理設(shè)備之間的接口，它的現(xiàn)狀和北向接口不同，雖然業(yè)界也同時(shí)提出了包括OpenFlow， PCEP， NETCONF， BGP等在內(nèi)的多個(gè)控制協(xié)議，但是標(biāo)準(zhǔn)化程度都較高，特別是OpenFlow協(xié)議得到了業(yè)界的廣泛支持。南向接口協(xié)議的問題在于，OpenFlow協(xié)議本身還在不斷地快速進(jìn)步之中，還沒有形成相對(duì)穩(wěn)定的版本，至今都沒有完全覆蓋所有已知的協(xié)議類型。

除了南北向接口協(xié)議這個(gè)難題之外，在軟件方面，控制器之間的協(xié)同與開源系統(tǒng)的可靠性、性能、穩(wěn)定性、安全性、擴(kuò)展性以及與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容性等都還存在不少重要問題。在硬件方面，雖然Broadcom， Intel等國(guó)際頂級(jí)芯片廠商都開始致力于開發(fā)SDN芯片領(lǐng)域，但是到目前為止業(yè)界都未發(fā)布完全符合 OpenFlow協(xié)議規(guī)范的芯片，在硬件交換芯片中TCAM表項(xiàng)的容量成了制約SDN控制器控制物理交換機(jī)數(shù)量的主要問題。

各自為政

在《SDN產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》中，SDN產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀被做了較為貼切的總結(jié)，書中提到SDN產(chǎn)業(yè)鏈涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)，出于自身利益的考慮，每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)SDN的理解都不相同，采用什么樣的技術(shù)路線在IT業(yè)界還沒有達(dá)成共識(shí)。

通過開源模式來整合各方優(yōu)勢(shì)資源、引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展顯然是一個(gè)不錯(cuò)的思路，但是在SDN的潛在用戶里，除了像谷歌、Facebook等具有實(shí)力、同時(shí)需求相對(duì)簡(jiǎn)單的企業(yè)能夠按照自己的需求定制開發(fā)SDN解決方案之外，大多數(shù)用戶還是會(huì)依賴設(shè)備提供商。于是問題來了，廠商在基于開源項(xiàng)目成果研發(fā)解決方案時(shí)都會(huì)增加一些私有內(nèi)容，那么如何讓不同廠商在保持平臺(tái)開放性的前提下定制自有競(jìng)爭(zhēng)性的方案對(duì)SDN走向成熟來說將是一個(gè)具大的挑戰(zhàn)。

在SDN控制器這方面，OpenDaylight， ONOS等開源項(xiàng)目它們的核心基本都是SDN控制器平臺(tái)，都有各自不同的技術(shù)主張和側(cè)重點(diǎn)，都想獲得主動(dòng)權(quán)，成為主導(dǎo)者。而采用了開源架構(gòu)的設(shè)備商在研發(fā)解決方案時(shí)都加入了私有內(nèi)容從面形成了很多SDN控制器方案，在SDN協(xié)同難題沒有有效解決辦法之前，各自為政的SDN控制器方案都不可能擁有太看好的市場(chǎng)前景。

另外，現(xiàn)階段不同廠商的控制器和硬件交換機(jī)還很難實(shí)現(xiàn)互相兼容。雖然針對(duì)一些特定的應(yīng)用環(huán)境，已經(jīng)有一些相對(duì)成熟的SDN控制器方案面市，但是在SDN整體仍處于概念驗(yàn)證的期間，產(chǎn)業(yè)鏈能做的只能是加快SDN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化，聯(lián)合構(gòu)建更加開放的SDN生態(tài)圈。SDN控制器成熟了，SDN的發(fā)展規(guī)模才會(huì)更大，那一天何時(shí)才會(huì)到來呢？業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)至少還要3一5年。

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