SDN在5G移动网络架构中的应用.docx

数字交换

题目：SDN在5G移动通信网络架构中的应用

组员：黄志强、历晶晶、焉慧敏、向天涯、蔡佶昊

授课教师：岳猛

分工情况：文献综述：黄志强、历晶晶
PPT制作：焉慧敏、向天涯
演讲展示：蔡佶昊

SDN在5G移动通信网络架构中的应用
【摘要】现代信息技术和网络技术的融合与发展对使得移动通信技术的覆盖率与应用率更高，逐渐深入人们的生活与工作中。当前4G通信技术日益普及和广泛，提高了信息的传输速度，信息存储容量也更大。同时，用户对移动通信的服务提供出了更高的要求，也可满足人们多元化的通信需求。【1】软件定义网络以及网络功能虚拟化是当前业界研究的重点，为了实现移动通信网络架构的优化，需要对当前网络中存在的问题进行总结，充分发挥出SDN、NFV的技术优势，而基于SDN和NFV建立的5G移动通信网络架构发挥其技术优势，促进了通信技术的发展，为人们提供便利。
【关键词】:移动网络；信息技术；SND；5G；网络架构；
SDN技术分析
SDN是由斯坦福大学的研究者提出的，运营商希望在解决现有网络硬件设备复杂、笨拙、创新应用困难及不利于扩展等问题的同时，能够最大限度地利用他们已有的网络，以保护投资。为此提出了网络功能虚拟化的概念，通过使用基于行业标准的x86服务器、存储和交换机等通用性硬件，来取代通信网的那些私有专用的网元设备，基于这些通用设备，采用虚拟化技术，把多种网元设备的功能通过软件来实现【2】。
在SDR中网络控制功能与编程软件是相互独立，所以底层基础设施可以将抽象地认定为应用程序和网络设施，网络是逻辑或者是虚拟存在的。如图1-1所示SDN架构，而网络智能功能均集中于SDN控制器中。企业以及运营商在接受了SDN控制器的指令后便可对网络进行管控，无需通过协议标准的接口进行控制。随着SDN控制器和网络应用的发展，API协议统一，应用于商业时不会受到配置的限制，网络服务以及网络性能可正常运营。

图1-1SND与传统网络架构
SDN的进展
在业界的共同参与下，以SDN/NFV为代表的云化网络正面临着日新月异的变化，下面从标准化、设备和解决方案、运营商实践等几个方面探讨一SDN和NFV的进展。
目前，我国的通信标准化协会(CCSA)也与时俱进，在国内主导SDN/NFV标准化工作．已经在多个TC开展了SDN/NFV的研究工作，主要涉及TCl、TC3、TC5、TC6等。其中在TC3下特设了SVN研究组，目前重点聚焦对于基于SDN的智能管道技术和基于虚拟化的核心网的研究，一方面从网络架构上保持对全局的把握，另一方面从具体实现上找寻云化网络的落地点。
在SDN核心部件控制器的软件实现上。目前呈现出多元化发展的势头。虽然多数厂商采用开源代码，并基于通用硬件实现，但在软件的功能上并不完全开放，只有少部分商业代码(收费)才能提供完整的功能集，因此仍然存在一定的封闭性；同时，对于控制器性能的调优(如底层硬件和开发代码/语言的配合)。也需要借助厂商自身的硬件系统实现，纯粹基于标准x86的控制器往往难以达到电信级要求，暂时无法统一。
在国内，中国电信成立了集团级的云计算重点实验室，以云数据中心为切入点，探索SDN技术，希望借此解决云平台网络资源池的功能、性能、安全性、扩展性等核心问题，针对营商数据中心需求设计控制器，可支持多租户网络、虚拟防火墙等典型网络服务。中国移动和中国联通也结合自身的需求，分别提出了SDN2.0和SCN(servicecustomizednetwork)的概念，将相关技术从实验室推向现网。[3]
SDN面临的挑战
作为一个新兴事物，SDN不可能是尽善尽美的。在其逐步研究和试验部署的过程中，也发现了一些值得关注的问题，亟待研究解决。概括来说，SDN当前面临如下六大挑战。
接口／协议标准化的问题；
安全性的问题；
SDN设备的关键性能；
SDN的集中控制理念；
互操作性方面的问题；
不能很好地满足云计算服务网络需求。
SDN的优势
在现在的网络框架中，IT技术根据不同的网络需求进行不同的调整，路由器、交换机、防火墙等相应的网络设备配置步骤繁琐，容错率低，已经满足不了互联网业务瞬息万变的的情况，需要更为灵活敏捷的网络来进行相应的反应。SDN技术可以分离出网络设备的控制权，集中控制，这样就避免了对路由器、交换机等底层网络设备的依赖，也就消除了底层网络设备对于网络带来的差异。用户可以实现任意自定义的网络路由与传输策略，对于集中控制的网络设备进行管理，大大提高了灵活性。【4】
而且网络进行SDN技术升级后，网络节点的路由器可以不用再反复的进行配置，仅仅需要使用时制定好简单的网络应用规则比如：如果不喜欢路由器本身自带的内置相关协议，就可以自己通过编程对其进行规则重写，不用上阶网络设备无法识别的问题，从而可以更好的交换数据。另外，在传统