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(chēng)SDN，就有被打上“落伍”標(biāo)簽的風(fēng)險(xiǎn)，從運(yùn)營(yíng)商到設(shè)備商，再到科研機(jī)構(gòu)，無(wú)人不在表達(dá)著自己的主張，足見(jiàn)SDN在如今有多火熱。然而這種火熱，讓SDN變得眾說(shuō)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(chēng)在通信史具有劃時(shí)代意義的變革，SDN在千呼萬(wàn)喚中被業(yè)內(nèi)人士寄予過(guò)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(shuō)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(shū)》中對(duì)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(duì)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(méi)有達(dá)成共識(shí)。

　　通過(guò)開(kāi)源模式來(lái)整合各方優(yōu)勢(shì)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(guò)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(kāi)源項(xiàng)目，并陸續(xù)發(fā)布了一些商用部署的版本。但是對(duì)于SDN的潛在用戶(hù)而言，除了像谷歌、Facebook等具有實(shí)力、同時(shí)需求相對(duì)簡(jiǎn)單的企業(yè)能夠基于開(kāi)源成果按照自己的需求定制開(kāi)發(fā)SDN 解決方案之外，大多數(shù)用戶(hù)通常還是會(huì)依賴(lài)設(shè)備提供商的解決方案來(lái)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。這就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題，廠商在基于開(kāi)源項(xiàng)目成果研發(fā)解決方案時(shí)往往會(huì)增加一些私有內(nèi)容，那么如何在保持平臺(tái)開(kāi)放性的前提下允許不同廠商定制自有競(jìng)爭(zhēng)性的方案對(duì)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(kāi)源項(xiàng)目基本都是以SDN控制器平臺(tái)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(yǔ)權(quán)，成為主導(dǎo)者。而采用了開(kāi)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(méi)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(chǎng)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(méi)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(chǎng)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(duì)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(shì)蕩然無(wú)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(wèn)題在于，OpenFlow 協(xié)議自身還在不斷地快速演進(jìn)之中，沒(méi)有形成相對(duì)穩(wěn)定的版本，至今還沒(méi)有完全覆蓋所有已知的協(xié)議類(lèi)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(kāi)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(wèn)題。

　　在硬件方面，雖然Intel、Broadcom等國(guó)際頂級(jí)芯片廠商都開(kāi)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(duì)一些特定的應(yīng)用場(chǎng)景，已有一些相對(duì)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(kāi)放的SDN生態(tài)圈。SDN控制器成熟了，SDN才可能迎來(lái)規(guī)模發(fā)展，何時(shí)才能迎來(lái)那一天呢？業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)至少還有3-5年的路要走。