解讀SDN核心架構(gòu)：SDN控制層難題亟待解決

　　身在通信領(lǐng)域，言不稱SDN，就有被打上“落伍”標(biāo)簽的風(fēng)險(xiǎn)，從運(yùn)營商到設(shè)備商，再到科研機(jī)構(gòu)，無人不在表達(dá)著自己的主張，足見SDN在如今有多火熱。然而這種火熱，讓SDN變得眾說紛紜而不可捉摸，給業(yè)內(nèi)人士的第一直觀感受就是“亂”。

　　的確，作為一種堪稱在通信史具有劃時(shí)代意義的變革，SDN在千呼萬喚中被業(yè)內(nèi)人士寄予過多的期望，表面上極大的繁榮實(shí)則是一種亂象。膨脹，幻滅，最終走向理性成熟，成為SDN最有可能發(fā)展軌跡。

　　SDN的三層架構(gòu)（基礎(chǔ)設(shè)施層、控制層、應(yīng)用層）中，可以說控制層是最為核心的，也恰恰是最“亂”的，其現(xiàn)狀離最終的成熟還有非常大的差距。SDN控制層亟待解決的難題既有技術(shù)性的也有非技術(shù)性的。

　　各自為政

　　《SDN產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》中對SDN產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀做了較為貼切的總結(jié)，其中提到SDN產(chǎn)業(yè)鏈涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，而每個(gè)環(huán)節(jié)出于自身利益的考慮對SDN的理解都不盡相同，采用什么樣的技術(shù)路線在業(yè)界沒有達(dá)成共識。

　　通過開源模式來整合各方優(yōu)勢資源引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展是一個(gè)不錯(cuò)的思路，事實(shí)上業(yè)界也是采用了這樣的思路。不過遺憾的是，雖然在SDN/NFV領(lǐng)域，先后成立了 OpenDaylight、ONOS 和 OPNFV 等具有影響力的開源項(xiàng)目，并陸續(xù)發(fā)布了一些商用部署的版本。但是對于SDN的潛在用戶而言，除了像谷歌、Facebook等具有實(shí)力、同時(shí)需求相對簡單的企業(yè)能夠基于開源成果按照自己的需求定制開發(fā)SDN 解決方案之外，大多數(shù)用戶通常還是會依賴設(shè)備提供商的解決方案來建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。這就產(chǎn)生了一個(gè)問題，廠商在基于開源項(xiàng)目成果研發(fā)解決方案時(shí)往往會增加一些私有內(nèi)容，那么如何在保持平臺開放性的前提下允許不同廠商定制自有競爭性的方案對SDN走向成熟將是一個(gè)挑戰(zhàn)。

　　具體到SDN控制器方面，OpenDaylight、ONOS等開源項(xiàng)目基本都是以SDN控制器平臺為核心，他們都有各自不同的側(cè)重點(diǎn)和技術(shù)主張，都想獲得話語權(quán)，成為主導(dǎo)者。而采用了開源架構(gòu)的設(shè)備商在其基礎(chǔ)上加入自有內(nèi)容又形成了眾多的SDN控制器方案，在SDN協(xié)同難題仍然沒有有效解決辦法之前，各自為政的SDN控制器方案都不可能擁有多么明朗的市場前景。

　　軟硬件皆有明顯短板

　　似乎以往任何一種通信行業(yè)變革都沒有SDN/NFV那么復(fù)雜，面臨的難題那么多。SDN若要走向成熟既要考慮到與現(xiàn)網(wǎng)的兼容，還要考慮到自身功能的軟硬件支持。

　　在接口標(biāo)準(zhǔn)化方面，SDN控制器還處在非常初期的階段。

　　北向接口標(biāo)準(zhǔn)化工作剛剛起步，尚未形成業(yè)界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。在 SDN 技術(shù)架構(gòu)下，北向接口是控制器和應(yīng)用程序、管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)之間的編程接口，其目標(biāo)是使業(yè)務(wù)應(yīng)用能夠靈活地調(diào)用底層網(wǎng)絡(luò)資源和能力。但是目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)的主要的20 余種不同的控制器，每種控制器對外提供的北向接口都不完全相同，這幾乎導(dǎo)致SDN技術(shù)在業(yè)務(wù)部署方面快速靈活的優(yōu)勢蕩然無存。

　　南向接口協(xié)議是控制器與底層物理設(shè)備之間的接口，其現(xiàn)狀與北向接口不同，雖然業(yè)界也同時(shí)提出了包括OpenFlow、PCEP、NETCONF、BGP等在內(nèi)的多個(gè)控制協(xié)議，但是標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，特別是OpenFlow協(xié)議得到了業(yè)界的廣泛支持。南向接口協(xié)議的問題在于，OpenFlow 協(xié)議自身還在不斷地快速演進(jìn)之中，沒有形成相對穩(wěn)定的版本，至今還沒有完全覆蓋所有已知的協(xié)議類型。

　　軟件方面除了南北向接口協(xié)議難題之外，控制器之間的協(xié)同與開源系統(tǒng)的性能、可靠性、擴(kuò)展性、穩(wěn)定性、安全性以及與現(xiàn)網(wǎng)的兼容性等都還存在不少重要問題。

　　在硬件方面，雖然Intel、Broadcom等國際頂級芯片廠商都開始發(fā)力SDN芯片領(lǐng)域，但是目前業(yè)界尚未發(fā)布完全符合OpenFlow協(xié)議規(guī)范的芯片，硬件交換芯片中TCAM 表項(xiàng)的容量成為制約SDN控制器控制物理交換機(jī)數(shù)量的主要瓶頸。另外，現(xiàn)階段不同廠商的硬件交換機(jī)和控制器還很難實(shí)現(xiàn)互通。

　　雖然針對一些特定的應(yīng)用場景，已有一些相對成熟的SDN控制器方案面市，但是SDN整體仍處于概念驗(yàn)證期，產(chǎn)業(yè)鏈能做的就是加快SDN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化，聯(lián)合構(gòu)建更加開放的SDN生態(tài)圈。SDN控制器成熟了，SDN才可能迎來規(guī)模發(fā)展，何時(shí)才能迎來那一天呢？業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)至少還有3-5年的路要走。