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SDN框架通信网络和应用

［摘　要］通信网络技术的发展给人们创造了便利,其应用范围广,涉及人们生产生活的诸多方面.而基于SDN框架的通信网络,更具有一定的优势,其有利于完善SDN和传统网络.基于此,本文从SDN框架的特征入手,探讨了SDN框架通信网络的研究及应用.

［关键词］SDN框架；通信网络；研究；应用

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.08.089

［中图分类号］TP311.52　　［文献标识码］A　　［文章编号］1673-0194（2017）08-0-02

伴随科技的发展进步,社会的发展离不开现代科技的参与.网络技术的应用,不仅造福了人类,还有助于社会经济的发展.SDN框架作为创新型的网络构想,在传统通信网络革新方面有着重要的作用.传统的通信网络运行方式是静态的,其对网络设备的依赖性太强,并受到设备厂商的限制.随着大数据时代的到来,海量化的数据对网络的性能要求更高.而SDN框架的产生符合了通信网络发展的要求,有利于实现网络资源充分利用的目标.

1 SDN的架构与特性

1.1 SDN的架构

SDN框架在通信网络的实际运用中,作为一个集中控制的网络系统,其表现形式诸多.目前,SDN的重要架构由两个构成部分组成.一是ONF界说的SDN架构,二是ETSI推介的NFV架构.这两个组成部分使SDN框架在具体应用中发挥了积极的推动力.ONF架构主要是将SDN技术与许多现代化的科学技术进行了有效的结合,从而满足了现代化企业发展的要求,进一步推动了社会的发展进步.该架构表现形式具有三个重要的层面,即是控制层面、应用层面以及基础设备层面.然而ESTI推介的NFV构架,可以保证先进的现代化软件技术得到充分的利用,特别针对通信网络功能的虚拟化状况,其能起到控制及运用的效果.与此同时,该构架还能对控制层面进行有效性的细分,使SDN的管理效率得到提升,进而在企业现代化发展中具有一定的利用作用及价值.

1.2 SDN框架的特性

SDN框架在通信网络实际应用中,具有显著的特性,这些特性在人们的生产生活中起到了至关重要的作用.SDN框架最主要的特性具体表现在以下几点.一是集中控制.在众多网络技术中,SDN框架发挥了良好的控制效果,使人们在后期的实际生产生活中有了更好的前提条件.二是拥有开放化的接口.只有具备开放化的网络接口,才能充分、有效运用SDN框架的功能.三是网络虚拟化.在虚拟化的网络中,SDN框架会更加充分、有效的发挥其作用.

2 SDN框架的实行途径

SDN的主要构想是分离操作,也就是将控制层与转发层分离出来,使其处在两个不同的层面.为了达到统一管理,要求将控制操作集中起来.目前,SDN框架的实行对策有以下几项.一是根据专用接口研制的实行策略.在机制与操作方式正常不变的状况下,对网络设备的操作系统进行优化升级改造,使用专用的网络接口,把接口运行至网络设备上.该途径的实现具有显著的优越性,在用户对网络进行开发利用的过程中,可以起到推动作用,从而使网络设备达到可编程的目的,人性化特点较为明显.二是根据叠加网络的实行策略.将传统的通信网络结构作为基点,在对网络设备的控制管理中融入管理逻辑性网络,同时便于信网络设备转发信息.这不仅可以使差异性问题得到良好的解决,还可以实现虚拟化网络共享的目标.三是根据开放协议的实行策略.与传统的网络协议相比,开放网络协议有所不同,运用开放网络协议的实行对策,可以使其和通信网中底层的网络设备实现更好的兼容效果.在开放网络协议技术支持下,再构建控制器,进而可以统一管控网络拓扑.

3 SDN框架通信网络的研究及应用

伴随SDN框架的不断完善,要求作出深入的实践研究.针对互联网而言,SDN框架的形成具有相应的广泛性及复杂性.在通信网络结构中,最主要的实际应用就是对SDN框架的需求.在过去的几年里,数据中心问题一直是制约互联网发展的原因,尤其是在大数据时期,以往的网络结构很难达到互联网发展的要求.因此,为了促进大数据时代的发展进步,提出了SDN技术.基于SDN框架,它能够有效处理好虚拟和多用户之间的问题.

3.1 SDN框架应用于骨干网络

骨干网络是整个通信网络的基础,具有两个不同的类型,分别是连接每个区域骨干网络和连接每个数据中心的骨干网络.这两者在传输网络数据时有所不同,他们的功能、承载能力以及流量大小均存在差异性.针对连接每个区域的骨干网路,其能够承载海量的用户流量.在设计Open Flow交换机过程中,结合网络需求量,交换机需要具备良好的缓存与转发作用.为此,提出了转发对策与缓存对策.与此同时,由于大范围网络具有多节点,还要有效采用集群架构来处理、控制设备存在的问题.针对连接每个数据中心的骨干网络,主要应用在分布方式的数据中心上,实现数据和信息的有效交换,进而保证数据网络信息交流的安全可靠性.正是因为数据中心骨干网络具有良好的信息传播功能,非常有利于整个通信网络体系实现平衡构建目标,所以必须要确保携带的信息具有完整性,进而深入到各个物理设备中.例如：Google公司的骨干网络采用了SDN框架,同时在I-scale G网络和G-scale网络中分别了Open Flow交换机,真正做到了对整个网络资源进行管理和控制.

3.2 SDN框架应用于城域网边缘

在引用骨干网络的过程中,要求具备相应的入口,而城域网边缘作为重要的入口.一方面,城域网边缘不但是骨干网络对信息进行管控的端头,还是商业网络体系综合处理中的主要构成部分.只有处理好用户的业务请求,商业服务点才能进行切实有效的接受工作.在对用户的请求处理工作中,依然经过海量的网络节点,这就是业务链.城域网边缘设备与业务链,还有业务路由器可以有效处理用户的信息,但是这些设备要实现正常运行状态,就需要较好的功能点来控制.为此,想保证网络设备的稳定运行状态,并使配置信息具有安全性,可以在城域边缘网络中运用SDN框架,可以对多台网络设备实现虚拟化效果,并将不同的集群整合成一个可控制管理集群,就需要通过SDN控制器对网络设备进行统一配置.

例如,伴随着通信网络更加复杂化、业务量更大,对节点与路径的选用更加重要.为了确保通信网络安全运行,通常会在城域网边缘设备上安装防火墙,其他功能借助路由器来实现SDN框架的转化功能,进一步达到SDN框架控制过渡的目标.

3.3 SDN框架应用于接入网

在日常生产生活中,接入网作为熟悉的网络形式,是业务控制层工作介入的有效构成部分.虽然接入网的路径长度不是特别长,但是网络结构中的节点较多,且网络节点呈现逐渐扩大的趋势.而网络节点是业务来源的首层设备,在这第一层设备中,通过应用SDN框架,大量的节点可以集中为一台整体虚拟设备,通过SDN控制器进行统一管控,并有效处理新业务带来的业务链周期太长的弊端.具体来说,在网络节点这第一层设备中,利用SDB框架可以对用户的业务信息进行合理配置,还可以对业务控制层接口进行有效的信息连接.在以往的通信网络中,信息的配置达不到相互关联的目的,而接入网可以弥补这缺陷.在接入网接受全部用户的业务需求中,为了确保通信协调的效果,务必将接口的特性和业务的要求达到一致性.在有新的业务请求下,业务的特性会发生改变,务必要对接口进行优化升级,尽量减少升级操作对业务链结构造成的影响.

3.4 SDN框架应用于无线网

目前,无线接入网受到不同服务商高度的重视.伴随移动设备的日渐增多,无线接入网的覆盖率大大提高,且无线接入网的基站规模逐步扩大化.其中,以IP无线接入网为主,该网络形式主要采用了IP技术,具有一定的优越性,这不仅使网络的规模更加扩大,还体现了网络组网的灵活性,确保无线网络可靠安全性的运行.通过在无线接入网中引用SDN技术,把SDN控制器设立于中心设备中,通过中心设备来管控无线接入网中的其他设备,基于SDN框架,SDN控制设备具有对远端设备进行有效管控的作用.除此之外,针对企业网络来说,企业内部的网络存在复杂性及丰富性.为了实现企业内部网络更高的经济价值,通过引用SDN框架,可以对企业网络进行统一管控,在保证企业业务的高效率同时,有利于运营商减少管理成本的投入.

5 结　语

SDN框架网络具备更佳的应用效果,可以推动社会经济的发展.目前,SDN主要的架构有ONF界说的SDN架构与ETSI推介的NFV架构.同时它们具有集中控制管理的优点,还具有开放性的接口以及网络虚拟化的特征.针对SDN框架的通信网络,其有效性的研究及应用体现在骨干网络、城域网边缘、接入网以及无线网等方面.

主要参考文献

［1］赵国锋,陈婧,韩远兵,等.5G移动通信网络关键技术综述［J］.重庆邮电大学学报:自然科学版,2015(4).

［2］肖建龙,何军.基于云平台的SDN控制器的设计与实现［J］.电子技术与软件工程,2015(18).

［3］周桐庆,蔡志平,夏竟,等.基于软件定义网络的流量工程［J］.软件学报,2016(2).

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