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SDN在广域网中的应用如何

长期以来，广域网所提供的服务一直存在业务提供周期比较长和业务动态调整不灵活等问题，这不仅严重影响了用户的业务应用体验，还制约了运营商的业务快速发展。特别是在业务流量快速增加，对广域网业务需求动态变化频繁的移动互联网时代，这个问题更加突出。互联网中遇到的问题随着互联网尤其是移动互联网的快速发展，基于互联网以及移动互联网的业务应用和用户规模呈现出爆发式增长趋势，互联网行业呈现以下趋势：业务应用移动化，平台云化，视频业务暴增，OTT业务应用迅速蔓延等。各个企业业务数字化成为趋势，企业IT系统逐步向云中迁移，企业移动办公普及;ICT服务提供商纷纷构建云数据中心为各大企业提供各种云计算业务服务，云数据中心的链路接入更加需要广覆盖、高带宽、低时延、高质量、敏捷的广域网支撑。公有云、私有云和混合云的云接入以及云间互连的带宽需求频繁变化，需要广域网业务更敏捷。基于云的各种移动业务应用、大数据尤其是近来快速发展的物联网业务，这些业务的流量模式变化快速，事前无法预测，网络流量不均衡更加严重，需要广域网运营更敏捷。各行业的云应用快速创新和迅速上线，传统的人工配置模式根本无法满足云应用的敏捷创新和上线速度，需要广域网开放API，按需开发运营。这些行业应用趋势对广域网的架构、带宽、性能以及运营提出了更高要求，为适应云时代互联网业务新趋势对广域网的业务模式和运营模式转型的新需求，在广域网中引入SDN成为当下优化广域网的重要手段。SDN的特点及架构作为当下全新的网络架构技术SDN带来的本质是控制和转发分离，控制和管理的集中化、智能化，其主要特征如下：1.转发与控制分离转发与控制分离，软件与硬件分离，由分布式控制变为多个控制器的相对集中控制，各层之间采用开放的标准接口，采用通用的硬件，硬件只完成必要的转发。2.网络智能化和管理集中化路由计算、业务之间逻辑、数据转发等实现集中的管理和调度。实施控制策略软件化，有利于网络的智能化、自动化和硬件的标准化。3.网络可编程网络逐步具备开放可编程能力，可实现自动化管理，网络更加的灵活，具有灵活的扩张性。4.业务定制的软件化有利于新业务的测试和快速部署。5.与NFV技术相对独立又相互协同，将虚拟网络功能作为业务能力进行调用和开放。业界广泛认同的SDN架构该模型架构分为3层.其中基础设施层主要由支持0penFlow协议的SDN交换机组成。控制层主要包含0penFlow控制器及网络操作系统(networkoperationsystem，NOS)。控制器是一个平台，该平台向下可以直接与使用OpenFlow协议的交换机进行会话;向上，为应用层软件提供开放接口，用于应用程序检测网络状态、下发控制策略。位于顶层的应用层由众多应用软件构成，这些软件能够根据控制器提供的网络信息执行特定控制算法。并将结果通过控制器转化为流量控制命令，下发到基础设施层的实际设备中。影响SDN技术在广域网中部署的难题1.集中控制的安全问题作为SDN网络核心的控制器将成为攻击的重点，需要解决SDN控制器的防攻击、冗余备份等问题。转发设备被多个控制器控制的场景下，可能面临控制器假冒，转发设备资源非法滥用等风险。2.控制器和转发面的性能问题Openflow协议需专用化的芯片支撑，通用化的芯片性能差，定制芯片成本高，实际当用SDN技术应用困难。3.端到端控制的协同问题东西向接口尚未开始标准化，夸厂商控制器通用是难题，当前的协同编排层，仅解决业务策略下发，端到端的拓扑发现和路径计算难以实现。SDN在广域网中应用场景分析首先，在广域网多条链路之间可实现流量均衡调度。在广域网上，由于用户的分布不均、各业务并发特性不同等原因，经常存在流量不均衡现象，广域网链路目的端通常是城域网或者是云IDC，其用户规模及业务数量存在巨大的差异，几条链路上容易出现流量不均衡情况，严重时部分链路接近拥塞而其余的链路还处于轻载状况，这种情况经常发生在传输网的一级干线、二级干线以及云IDC之间的互联链路上。链路流量不均衡的情况涉及路由问题、具体业务应用层以及链路的质量等诸多复杂的问题，同时，在云计算、大数据、移动互联网快速普及应用时代，流量的瞬间动态变化极快，要进行人工干预是不可行的，因此一直是困扰运营商建设运维技术人员的难题。在广域网上引入SDN智能化管理器，利用SDN智能化全局管控的能力实时收集广域网中各条链路的状态信息，来监控网络状态，计算链路的利用率及带宽使用情况，动态的从交换机、路由器中获取网络状态，为数据包计算出最优的、无碰撞的路径，并动态的调整路由以避免网络拥塞，从而实现广域网传输链路流量的负载均衡。同时还可以利用SDN智能化管理，动态地改变带宽，加速广域网链路数据的传输。其次，利用SDN可优化广域网链路利用率目前，根据通信端到端的网络峰值预测路径和通道网