試論軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域

陳東瓊

摘 要：由于當(dāng)代社會的大數(shù)據(jù)、智能化以及虛擬化等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的要求也越來越高。因此，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸被可以進(jìn)行編程處理的軟件定義網(wǎng)絡(luò)，即SDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所替代。由于這種SDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求，進(jìn)行個(gè)性化的編程定義，從而滿足特定互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的需要，從而極大的提高了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中的靈活性以及高效性。

關(guān)鍵詞：軟件定義;網(wǎng)絡(luò)技術(shù);應(yīng)用領(lǐng)域

由于科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代化的大數(shù)據(jù)環(huán)境以及云計(jì)算等功能需求，因此，軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（即SDN技術(shù)）的研發(fā)，對實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用性能的提高具有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展概況

由于互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)廣泛普及，給人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的便利，因此，對于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷研究與探索，也成為目前社會所提出的必然要求。由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是通過交換機(jī)實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域和設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)信息通信的，不同的用戶對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的要求也不盡相同。而由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的限制，為滿足用戶的不同使用，就需要將各種類型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都要預(yù)先設(shè)置在交換機(jī)內(nèi)部。而現(xiàn)實(shí)中普通用戶對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的要求并不多，從而導(dǎo)致大量的交換機(jī)內(nèi)部空間被網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所占用，出現(xiàn)了管理復(fù)雜，靈活性較差的問題。[1]為有效解決這一問題，開發(fā)出了軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（即SDN技術(shù)），通過這種創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境得到了極大的改進(jìn)。通過SDN將網(wǎng)絡(luò)中的不同設(shè)備與數(shù)據(jù)進(jìn)行分開管理，從而實(shí)現(xiàn)通過編程方式對不同用戶的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容和組織架構(gòu)，在保證不同用戶網(wǎng)絡(luò)需求的同時(shí)，能夠靈活進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的高效化和個(gè)性化。

二、軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的核心技術(shù)Open Flow

（一）Open Flow交換機(jī)

為滿足SDN技術(shù)對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及流量的個(gè)性化管理要求，需要網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對這種分割管理功能的支持。Open Flow交換機(jī)能夠有效的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分層管理，并通過虛擬化技術(shù)和控制器，對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度功能。通過Open Flow，對網(wǎng)絡(luò)虛擬化層進(jìn)行編程定義，從而確定了虛擬化層的不同關(guān)鍵字。[2]在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)傳輸中，運(yùn)營商可以根據(jù)自身的需要，對不同的關(guān)鍵字進(jìn)行技術(shù)匹配，從而實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

（二）網(wǎng)絡(luò)虛擬化層（Flow Visor）

網(wǎng)絡(luò)虛擬化層是交換機(jī)硬件構(gòu)造以及軟件之間的聯(lián)系紐帶。通過虛擬化層，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的不同控制器進(jìn)行分割管理，使交換機(jī)內(nèi)部的控制器不能同時(shí)控制所有網(wǎng)絡(luò)，從而進(jìn)行個(gè)性化的控制。通過虛擬化層，也可以將不同類型的交換機(jī)進(jìn)行兼容管理。

（三）控制器（Controller）

通過控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對交換機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行控制的功能。控制器是通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)境內(nèi)部的操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包通過路由器由人為控制，以及數(shù)據(jù)交換只能以數(shù)據(jù)包形式進(jìn)行的問題，SDN中對于網(wǎng)絡(luò)的控制和使用不再需要路由器的參與，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)化的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

三、SDN技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

（一）在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用

在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算背景下，網(wǎng)絡(luò)SDN技術(shù)的有效應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化部署形式更為靈活。在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算中，由于對于各種數(shù)據(jù)的整合和傳輸要求更為精確，因此，通過SDN技術(shù)的分層管理優(yōu)勢以及個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)編程功能，使得網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備資源的使用效率有效提高。[3]通過SDN技術(shù)對不同數(shù)據(jù)中心之間邏輯控制和管理，也能夠?qū)崿F(xiàn)通過虛擬服務(wù)器實(shí)現(xiàn)更為快速的數(shù)據(jù)搭建和通信運(yùn)營。

（二）對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境管理進(jìn)行簡化

由于網(wǎng)絡(luò)的使用普及化以及數(shù)據(jù)的復(fù)雜化，使得對于網(wǎng)絡(luò)的管理也越來越繁瑣。SDN技術(shù)的自定義編程功能，使企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)管理中，能夠有效的對管理流程和管理內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，從而降低網(wǎng)絡(luò)管理的難度和工作量，從而有效提高企業(yè)對于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的控制效果和效率。

（三）使虛擬環(huán)境資源分配更加合理

由于云計(jì)算等使用要求，使得大量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及空間被占用，資源的分配過程也極為復(fù)雜。而通過SDN技術(shù)能夠通過控制器，實(shí)現(xiàn)對程序運(yùn)行時(shí)所占用的資源進(jìn)行動態(tài)的分配，并能通過虛擬層之間的數(shù)據(jù)遷移等，實(shí)現(xiàn)資源與空間的均衡性。[4]基于控制器的網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境中，還能夠增強(qiáng)虛擬服務(wù)器等設(shè)備的擴(kuò)展性和靈活性，從而有效提高資源分配的合理性。

四、結(jié)語

在當(dāng)代的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)展過程中，要不斷的進(jìn)行技術(shù)革新與提高，以適應(yīng)高科技水平下大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境個(gè)性化管理等多方面的應(yīng)用要求。因此，軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（即SDN技術(shù)）的出現(xiàn)及應(yīng)用，具有著極為重要的應(yīng)用價(jià)值和意義。通過SDN技術(shù)，可以有效的對不同網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行個(gè)性化編程定義，從而避免傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中所有用戶的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)資源造成的浪費(fèi)。同時(shí)，通過SDN技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的兼容，從而推動了社會上網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營服務(wù)的質(zhì)量和效率。在通過SDN進(jìn)行企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中，可以有效的簡化管理流程，從而提升企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理效率和靈活性。SDN技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)重要的技術(shù)成果，但網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研發(fā)人員仍然要認(rèn)識到其中的不足之處，并通過不斷的探索和研究，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平不斷提高，以更好的適應(yīng)未來社會發(fā)展中對于網(wǎng)絡(luò)的更高、更復(fù)雜的要求。

參考文獻(xiàn)：

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