軟件定義網絡中轉發技術專利分析

何芳玉　董玉慧

【摘要】 現有網絡設備支持的協議體系龐大，導致高度復雜，不僅限制了IP網絡的技術發展，更無法滿足當前云計算、大數據和服務器虛擬化等應用趨勢。軟件定義網絡（Software Define Network，SDN）作為一種最新網絡架構，對網絡設備控制面、轉發面和應用層功能進行重新定義抽象，使得網絡設備可編程，有望改變上述局面。本文分析了國內外有關SDN中轉發技術的專利申請情況，從申請的年度分布、申請人等方面進行分析，總結出相關專利技術的一些規律，為我國SDN中轉發技術的發展提供信息參考。

【關鍵詞】 軟件定義網絡 轉發 OpenFlow 專利分析

一、引言

新提出的軟件定義網絡（Software Define Network，SDN）為構建網絡創新環境提供了新思路。SDN[1]是由美國斯坦福大學Clean Slate研究組于2009年提出的新型網絡創新架構，其核心技術OpenFlow[2]通過將網絡設備控制面和數據面分離開來，從而實現對網絡流量的靈活控制，為核心網絡的創新提供良好的平臺。OpenFlow技術是實現SDN的一種原型和部署實例，主要包括OpenFlow交換機和控制器兩部分。隨著OpenFlow規約的不斷發布，OpenFlow交換機流表從最初的單表結構變為多表結構，流表項匹配字段從最初的十元組到支持IPv6，MPLS等，這些都表明SDN轉發平面功能的逐漸擴展，上述發展過程成為國內外相關人士的研究熱點，并產生了相應的專利技術。

二、軟件定義網絡的專利申請態勢

2.1歷年專利申請量分布

圖1 SDN的轉發技術的國內外專利申請量的年度分布

圖1顯示了SDN的轉發技術國內外專利申請量年度分布情況。從圖1可以看出2009年之前相關專利申請量為零；從2010年開始，SDN的轉發技術的相關專利申請開始出現，在2010年和2011年，這兩年期間，相關的專利申請量還是比較少；到了2012年申請量大幅增加；2013年相比2012年，申請量也是成倍增加。上述專利申請量變化趨勢與基于OpenFlow的SDN技術于2009年入選美國MIT主辦的《技術評論》雜志的十大新興技術之一相關。所述基于OpenFlow的SDN技術核心技術是實現轉發平面和控制平面的分離，該技術打破了傳統網絡的分布式架構，顛覆了傳統網絡的運行模式，在實現方式與傳統方式完全不同，國內外由此展開了大量研究來尋求解決方案。

2.2專利申請人分布

圖2顯示了SDN的轉發技術的國內外專利申請量的分布情況。從圖2可以看出國內外專利申請量相差10%。所述分布情況與基于OpenFlow的SDN技術是有國外相關研究人員提出以及研究仍處于起步階段。

圖2 中國及外國專利申請量分布

SDN的轉發技術的專利申請量排名前四的依次是Nicira、NEC、華為、中興。由于OpenFlow技術起源于斯坦福大學Clean Stale研究組關于網絡安全與管理的Ethane研究項目[3]，受該項目的啟發，Nicira公司的創始人將Ethaned設計更一般化，分離傳統網絡設備的數據轉發面和路由控制面，提出開放網絡的思想。由此Nicira公司提出的關于SDN的轉發技術的專利申請量居首。從申請人排名來看，中國企業在SDN的轉發技術的研究領域比國外的相關企業還是存在一定的差距。不過，中國企業還是具備一定的實力，在國際前沿技術激烈競爭中占據了一席之地。

三、結語

基于OpenFlow技術的SDN是控制轉發分離架構的延續和深化，在提出時就受到廣泛關注，為未來互聯網的發展提供了一種新的解決思路。從目前的研究和應用來看，SDN的轉發技術無論在學術界還是產業界都仍處于發展階段，還有很多問題需要深入解決。不過，隨著越來越多的企業、研究所及高校等參與SDN的轉發技術研發和專利申請，SDN的轉發技術將日趨完善。