SDN在卷煙制造企業(yè)中的應(yīng)用研究

王海濤　賈文強(qiáng)　孫浩

摘??要：本文將分析SDN的優(yōu)勢(shì)之處，從而指出SDN在卷煙制造企業(yè)中的具體應(yīng)用，以期推動(dòng)卷煙制造企業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：SDN;卷煙制造企業(yè);應(yīng)用研究

1?SDN的定義

SDN表示的是軟件定義網(wǎng)絡(luò)，即Software?Defined?Network，屬于一種新型的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)體系，具體指的是將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制平面和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平面通過其核心技術(shù)OpenFlow分離開，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行控制，同時(shí)為網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用創(chuàng)新提供平臺(tái)，SDN理念最早提出是在斯坦福大學(xué)，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

2?SDN的優(yōu)勢(shì)

2.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡單化、通用化

SDN可利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制平面和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平面分離實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分析、轉(zhuǎn)化和控制，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和使用更加簡單化和通用化，提升工作效率。另外，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的應(yīng)用還可將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有效融合，與單一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)用相比，SDN可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備的融合利用，使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析更加準(zhǔn)確，同時(shí)具備剝離復(fù)雜業(yè)務(wù)的能力。SDN轉(zhuǎn)化、分析、分離和控制功能使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用更加簡便，最終減少硬件設(shè)備的資金投入，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)利潤。

2.2保障網(wǎng)絡(luò)安全

SDN具有集中式控制特點(diǎn)，這種方式便于網(wǎng)絡(luò)工程師對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)控，直接對(duì)惡意軟件以及過度消耗流量等情況進(jìn)行遏制，而不需要其他復(fù)雜步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)，在保障企業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性監(jiān)控。

2.3整合網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)資源

SDN具有開放式編程接口的特點(diǎn)，通過這種網(wǎng)絡(luò)虛擬化形式可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)資源的整合，不斷提升企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)資源存儲(chǔ)能力。虛擬網(wǎng)路的開放性使得企業(yè)通過計(jì)算機(jī)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理控制和管理，提高企業(yè)工作效率。

2.4降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)和成本

SDN通過網(wǎng)絡(luò)資源分析處理過程可實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化運(yùn)行，減少了更多人力資源的投入，同時(shí)相對(duì)的避免了由于人工因素導(dǎo)致的干擾，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)，盡可能降低網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用成本。

2.5提高新業(yè)務(wù)引進(jìn)的速度

SDN具有按需提供的特點(diǎn)，企業(yè)可直接應(yīng)用可控軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行部署，相對(duì)減少了對(duì)新增網(wǎng)絡(luò)需求進(jìn)行響應(yīng)和滿足所需要的時(shí)間，有效提高新業(yè)務(wù)引進(jìn)速度。

3?SDN在卷煙制造企業(yè)中的應(yīng)用

卷煙制造企業(yè)的信息化架構(gòu)主要分為五個(gè)部分，感知系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、支撐保障系統(tǒng)。感知系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和識(shí)別，傳輸系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理儲(chǔ)存，應(yīng)用系統(tǒng)負(fù)責(zé)將傳輸?shù)男畔⑥D(zhuǎn)化成實(shí)際的操作，支撐保障系統(tǒng)負(fù)責(zé)為其他系統(tǒng)提供后臺(tái)的保障，確保各系統(tǒng)正常的運(yùn)行。各個(gè)系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行就如同一個(gè)人一樣，感知系統(tǒng)就如同眼睛和耳朵感知周圍環(huán)境的變化，傳輸系統(tǒng)就如同人體的神經(jīng)系統(tǒng)將各種訊號(hào)進(jìn)行傳輸，數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)就相當(dāng)于大腦對(duì)各種信息進(jìn)行整合處理篩和記憶儲(chǔ)存，應(yīng)用系統(tǒng)就如同四肢根據(jù)信號(hào)完成各項(xiàng)操作，保障系統(tǒng)就是這個(gè)人的免疫系統(tǒng)，保障各項(xiàng)機(jī)能的正常運(yùn)行。

3.1感知系統(tǒng)

感知系統(tǒng)是卷煙制造企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的源頭，整個(gè)系統(tǒng)由各種移動(dòng)終端，監(jiān)控探頭以及各種傳感器組成，負(fù)責(zé)對(duì)外界各種信息的采集。在企業(yè)的內(nèi)部辦公區(qū)域安裝攝像頭、磁吸式門禁、溫濕度探頭等數(shù)字化監(jiān)控設(shè)備，在生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域安裝攝像頭、紅外測(cè)溫儀、水分儀等以及對(duì)接生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施運(yùn)行數(shù)據(jù)，園區(qū)各種傳感器負(fù)責(zé)對(duì)企業(yè)消耗電能的電流電壓、設(shè)備設(shè)施的電源實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、管網(wǎng)的水壓、儲(chǔ)氣罐氣體壓力等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和采集，以此做到企業(yè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)觀測(cè)，出現(xiàn)異常狀況也能做到快速反應(yīng)，定位問題的源頭，各項(xiàng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)透明化、可視化也極大地提高了生產(chǎn)工作的安全性。

3.2傳輸系統(tǒng)

從卷煙制造企業(yè)信息化的整體層面看，傳輸系統(tǒng)就是鏈接各個(gè)系統(tǒng)的橋梁通道，將各個(gè)獨(dú)立工作的單位和系統(tǒng)相互連接形成一個(gè)有機(jī)的整體，構(gòu)建起一個(gè)層疊的網(wǎng)絡(luò)格局。傳輸系統(tǒng)主要由信號(hào)接入?yún)^(qū)、信號(hào)中繼區(qū)和信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)三部分組成。信號(hào)接入?yún)^(qū)將來自各個(gè)方面的信號(hào)接入到整個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)中來，信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)為信號(hào)的傳輸搭建起四通八達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)中繼部分為在信號(hào)傳輸中的薄弱信號(hào)進(jìn)行加強(qiáng)，保障其穩(wěn)定準(zhǔn)確的傳輸。當(dāng)前信號(hào)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式多種多樣，以Wlan、藍(lán)牙、有線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)3G、移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)等傳輸方式為主，根據(jù)不同的信號(hào)類型采取不同的傳輸方式。隨著5G傳輸技術(shù)的不斷成熟，未來引入5G傳輸協(xié)議后信號(hào)將以更快的速度在各個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行準(zhǔn)確傳輸。

3.3數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)是整個(gè)卷煙制造企業(yè)信息化的核心系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的工作直接影響著企業(yè)的整個(gè)信息化工作質(zhì)量。數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的主要作用是對(duì)通過傳輸系統(tǒng)將感知系統(tǒng)所收集的數(shù)據(jù)穿送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、篩選、深度分析和儲(chǔ)存，以形成具有高度價(jià)值凝聚的整合數(shù)據(jù)。這其中包括對(duì)各種復(fù)雜數(shù)據(jù)的清洗、修補(bǔ)、篩選，以及將一些空白數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、無用數(shù)據(jù)進(jìn)行排除。數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)模型分析等工作的過程中不斷地對(duì)自身的數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行優(yōu)化，為其它系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。

2.4應(yīng)用系統(tǒng)

應(yīng)用系統(tǒng)是卷煙制造企業(yè)信息化的一線系統(tǒng)，是與用戶進(jìn)行直接交互的系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)支持，應(yīng)用系統(tǒng)為用戶提供各種各樣的功能服務(wù)，以形成整個(gè)系統(tǒng)最直接的工作平臺(tái)能力，為用戶提供各種不同的應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)平臺(tái)間數(shù)據(jù)互通、協(xié)同互動(dòng)。應(yīng)用系統(tǒng)可以同通過各種終端設(shè)備等進(jìn)行多種形式的展現(xiàn)，為不同需求的用戶提供不同的服務(wù)平臺(tái)。

3.5保障系統(tǒng)

無論什么系統(tǒng)都需要健全可靠的保障系統(tǒng)，保障系統(tǒng)為整個(gè)卷煙制造企業(yè)信息化正常運(yùn)行提供后臺(tái)保障。保障系統(tǒng)主要包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范系統(tǒng)，安全保障系統(tǒng)，管理系統(tǒng)等。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范系統(tǒng)負(fù)責(zé)規(guī)范各個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)，保證企業(yè)信息化整體的開放性和擴(kuò)展性;安全保障系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)檢測(cè)各系統(tǒng)的漏洞和隱患，確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息的安全，防止被外界攻擊和病毒入侵;管理系統(tǒng)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)部門之間的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，確保其工作過程的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1] 邢寧哲，吳舜，萬瑩，等.SDN技術(shù)在電力企業(yè)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的探索與研究[J].電信科學(xué)，2015，31（5）：158-164.

[2] 姜雨卿，米志超，王海.基于SDN的無線組網(wǎng)融合技術(shù)研究綜述[J].通信技術(shù)，2019，52（7）：1549-1555.

[3] 邢寧哲?吳舜?萬瑩?周亞東?胡成臣?趙泓博?劉偉昌.SDN技術(shù)在電力企業(yè)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的探索與研究[J].電信科學(xué)，2015，31（5）.

[4] 王茜，王巖，樊俊誠，等.安全SD-WAN的架構(gòu)與應(yīng)用實(shí)踐[J].移動(dòng)通信，2019，43（7）：41-46.