軟件定義網(wǎng)絡(luò)研究綜述

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1、第３０卷第８期計算機應(yīng)用研究Ｖｏｌ３０Ｎｏ８２０１３年８月ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓＡｕｇ２０１３軟件定義網(wǎng)絡(luò)研究綜述張順淼，鄒復(fù)民（福建工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院，福州３５０１０８）摘要：現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持的協(xié)議體系龐大，導(dǎo)致高度復(fù)雜，不僅限制了ＩＰ網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展，更無法滿足當前云計算、大數(shù)據(jù)和服務(wù)器虛擬化等應(yīng)用趨勢。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（ＳＤＮ）作為一種最新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面、轉(zhuǎn)發(fā)面和應(yīng)用層功能進行重新定義抽象，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備軟件可編程，有望改變上述局面。

2、介紹了ＯｐｅｎＦｌｏｗ技術(shù)的產(chǎn)生背景、特點及發(fā)展現(xiàn)狀，分析了基于ＯｐｅｎＦｌｏｗ的ＳＤＮ體系結(jié)構(gòu)和平臺設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，并探究了ＳＤＮ技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)管理自動化、光網(wǎng)絡(luò)傳輸與ＩＰ承載的統(tǒng)一控制、無線網(wǎng)絡(luò)的平滑切換、網(wǎng)絡(luò)虛擬化和ＱｏＳ保證等方向的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：軟件定義網(wǎng)絡(luò)；ＯｐｅｎＦｌｏｗ；網(wǎng)絡(luò)虛擬化；管理自動化；ＱｏＳ中圖分類號：ＴＰ３１１文獻標志碼：Ａ文章編號：１００１３６９５（２０１３）０８２２４６０６ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１３．０８．００２Ｓｕｒｖｅｙｏ

3、ｎｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｆｉｎｅｄｎｅｔｗｏｒｋｒｅｓｅａｒｃｈＺＨＡＮＧＳｈｕｎｍｉａｏ，ＺＯＵＦｕｍｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｊｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅｔｏｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｏｆｅｎｏｒｍｏｕｓｎｅｔｗｏｒｋｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ＩＰｎｅｔｗｏｒｋｄｅｖｉｃｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｈｉｇｈｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ．Ｎｏｔｏｎｌｙｄｏｅｓｉｔｌｉｍｉ

4、ｔｔｈｅＩＰｎｅｔｗｏｒｋｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｗｉｌｌｎｏｔｂｅａｂｌｅｔｏｍｅｅｔｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｏｆｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｂｉｇｄａｔａａｎｄｓｅｒｖｅｒｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｆｉｎｅｄｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ（ＳＤＮ）ａｓａｌａｔｅｓｔｎｅｔｗｏｒｋｎｏｒｍｍａｋｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋｄｅｖｉｃｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｗｉｔｈｔｈｅａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎｒｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｒｏｌｐｌ

5、ａｎｅｉｓｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｓｏｌｖｅａｂｏｖｅｉｓｓｕｅｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆＯｐｅｎＦｌｏｗ，ｉｔａｎａｌｙｚｅｄＯｐｅｎＦｌｏｗｂａｓｅｄＳＤＮａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｉｔｄｉｓｃｕｓｓｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔＳＤＮｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆｎｅｔｗｏｒ

6、ｋｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｕｎｉｆｉｅｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｏｐｔｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄＩＰｂｅａｒｉｎｇ，ｓｍｏｏｔｈｓｗｉｔｃｈｉｎｇｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋ，ｎｅｔｗｏｒｋｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＱｏＳａｓｓｕｒａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｆｉｎｅｄｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ（ＳＤＮ）；ＯｐｅｎＦｌｏｗ；ｎｅｔｗｏｒｋｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｕｔｏｍａｔｉｏｎ；ｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）由操控的

7、目的。ＳＤＮ技術(shù)于２００９年入選美國ＭＩＴ主辦的《技!引言［２］［１］術(shù)評論》雜志十大新興技術(shù)之一。其核心技術(shù)ＯｐｅｎＦｌｏｗ使能了交換／路由器的控制面與轉(zhuǎn)發(fā)面功能的解耦，由集中控在傳統(tǒng)路由器或交換機設(shè)計中，快速的報文轉(zhuǎn)發(fā)（數(shù)據(jù)制器（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）下發(fā)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則給交換設(shè)備，使得控面）和高層的路由決定（控制面）是集成在一起的。在近幾十制器與交換設(shè)備可獨立發(fā)展。盡管ＳＤＮ定義了一種新型的網(wǎng)年的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過程中，由于這種緊耦合大型主機式的發(fā)展絡(luò)體系架構(gòu)，屬于下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究課題，但它

8、并不革新原限制了ＩＰ網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新技術(shù)的出現(xiàn)，更多的是通過不斷增長的有ＩＰ分層網(wǎng)絡(luò)的報文轉(zhuǎn)發(fā)行為，只簡化報文轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則產(chǎn)生的ＲＦＣ數(shù)量對現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)進行修修補補，造成了交換機／路由器設(shè)復(fù)雜性。為此，隨著ＩＰ網(wǎng)絡(luò)研究的僵化和互連設(shè)備無法適應(yīng)備控制功能的高度復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)研究人員想要在真實網(wǎng)絡(luò)中基新應(yīng)用如ＢＹＯＤ（ｂｒｉｎｇｙｏｕｒｏｗｎｄｅｖｉｃｅ，自帶設(shè)備到工作場所）、于真實生產(chǎn)流量進行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)實驗幾乎是不可能的，因為網(wǎng)ＩＴ定制化、云計算、Ｂｉｇｄａｔａ、虛擬化服務(wù)器等的廣泛出現(xiàn)，使得絡(luò)設(shè)備是封