現如今SDN控制層遇到的難題

趙琳

【摘要】軟件定義網絡（SDN）現在是業界研究的熱點，在現在的通信領域，SDN該如何發展，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的發展造成一定的阻礙。

【關鍵詞】控制器 南向接口 北向接口

在現在的通信領域，如果不提及SDN，便會被認為業內人士擠到門外，從設備商到運營商，再到科研機構，所有的人都在發表自己的主張，可見SDN的影響有多大，然而這樣卻讓SDN變得眾說紛紜，人們都在發表著自己的見解。

SDN作為一種在通信史上具有劃時代意義的變革，業內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 的發展軌跡。

在SDN的三層架構（基礎設施層、控制層、應用層）中，控制層是最為核心的，也恰恰是最難管理的，這種現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性的也有非技術性的。

軟硬件皆有明顯短板

在以前，任何一種通信行業變革都沒有SDN/NFV這么復雜，面臨的難題這么多。若要讓SDN走向成熟，就既要考慮到與現有網絡的兼容，還要與自身功能的軟硬件兼容。

SDN控制器在接口標準化方面還處在非常初期的階段。北向接口標準化這一進程現在只是在初步階段，而且并未在業界形成公認的標準。在SDN技術架構下，北向接口是負責控制器和應用程序、管理系統和業務編排系統之間的編程接口，它的目的是使業務應用能夠靈活地調用底層網絡資源和能力。但是目前市場上已經出現的的控制器主要有20多種，而且每種控制器對外提供的北向接口都不完全相同， 這就給SDN技術在業務部署方面想要達到快速靈活造成了一定的阻礙。

南向接口協議是控制器與底層物理設備之間的接口，它的現狀和北向接口不同，雖然業界也同時提出了包括OpenFlow， PCEP， NETCONF， BGP等在內的多個控制協議，但是標準化程度都較高，特別是OpenFlow協議得到了業界的廣泛支持。南向接口協議的問題在于，OpenFlow協議本身還在不斷地快速進步之中，還沒有形成相對穩定的版本，至今都沒有完全覆蓋所有已知的協議類型。

除了南北向接口協議這個難題之外，在軟件方面，控制器之間的協同與開源系統的可靠性、性能、穩定性、安全性、擴展性以及與現有網絡的兼容性等都還存在不少重要問題。在硬件方面，雖然Broadcom， Intel等國際頂級芯片廠商都開始致力于開發SDN芯片領域，但是到目前為止業界都未發布完全符合 OpenFlow協議規范的芯片，在硬件交換芯片中TCAM表項的容量成了制約SDN控制器控制物理交換機數量的主要問題。

各自為政

在《SDN產業發展白皮書》中，SDN產業發展現狀被做了較為貼切的總結，書中提到SDN產業鏈涉及到多個環節，出于自身利益的考慮，每個環節對SDN的理解都不相同，采用什么樣的技術路線在IT業界還沒有達成共識。

通過開源模式來整合各方優勢資源、引領技術發展顯然是一個不錯的思路，但是在SDN的潛在用戶里，除了像谷歌、Facebook等具有實力、同時需求相對簡單的企業能夠按照自己的需求定制開發SDN解決方案之外，大多數用戶還是會依賴設備提供商。于是問題來了，廠商在基于開源項目成果研發解決方案時都會增加一些私有內容，那么如何讓不同廠商在保持平臺開放性的前提下定制自有競爭性的方案對SDN走向成熟來說將是一個具大的挑戰。

在SDN控制器這方面，OpenDaylight， ONOS等開源項目它們的核心基本都是SDN控制器平臺，都有各自不同的技術主張和側重點，都想獲得主動權，成為主導者。而采用了開源架構的設備商在研發解決方案時都加入了私有內容從面形成了很多SDN控制器方案，在SDN協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前景。

另外，現階段不同廠商的控制器和硬件交換機還很難實現互相兼容。雖然針對一些特定的應用環境，已經有一些相對成熟的SDN控制器方案面市，但是在SDN整體仍處于概念驗證的期間，產業鏈能做的只能是加快SDN協議標準化，聯合構建更加開放的SDN生態圈。SDN控制器成熟了，SDN的發展規模才會更大，那一天何時才會到來呢？業內預計至少還要3一5年。

【參考文獻】

[1]Manner J，Heinonen J.A layer-2 approach fof mobility and transport in the mobile backhaul[C].ITS Telecommunicatio ns（ITST），

2011 11th International Conference，2011：268-273

[2]James Kempf，BengtJohansson，StenPettersson，etal.Moving the mobile Evolved Packet Core to the cloud[C].IEEE 9th International Conference on Wireless and Mobile Computing，Networking and Communications（WIMob），2012：784-791

[3]百度百科.OpenFlow[EB/OL].[2015-01-18].http：//baike.

baidu.com/link？url=SCK09gGishx9xgrJEVgDJzogyIZHfZcrKdKfZfIcMeAxEw-nNTgT1epCOK_0FBwOzarSIMX-ZTg3hHYcufLZsDR_.

[4]ONF White Paper. Software-Defined Networking：The New Norm for Networks[z] .2012