软件定义网络（SDN）任重而道远

虑，IETF较早的就开展了路由器内部控制平面与转发平面分离的研究工作，成立了FORCES工作组，定义了路由器内部控制平面与转发平面之间的通信协议。这虽然同样引出了控制平面与转发平面分离的概念，但这是三层网络中的控制平面与转发平面的分离。

　　（3）SDN商用需求来自未来网络研究与试验

　　目前，为了解决IP网络面临的网络地址空间不足、服务质量难以保证、安全可信机制缺乏、网络管控能力差等问题，未来网络研究人员一方面积极研究新型网络体系结构和关键技术，试图解决这些问题，目前虽然研究方向众多，但并未形成清晰的、共识的技术路线；另一方面，在技术路线不清楚，新方案层出不穷的情况下，有必要建立一个超大规模的未来网络新技术的试验验证环境（试验网络），在这个试验网络上灵活地为各种技术方案提供资源独立的试验环境，从而孵化出优选技术。美欧等国分别建立了GENI和FIRE网络，目的就在于此。在试验网络建设过程中，设计人员希望能够在网络节点上灵活的控制和部署路由协议，实现高效的转发，因此形成了越来越强烈的、实验网节点上控制平面和转发平面分离的需求。通过控制平面的分离，可以实现网络控制功能的智能和集中，以及网络转发功能的协议无关和高效。

　　在实验网节点上控制平面和转发平面分离的情况下，每出现一种新的网络体系结构和解决方案，就可以在实现节点上以软件的形式来设计和配置，快速实现新的网络形态，高效支持网络技术创新与验证。

　　除了上述三种SDN需求以及对应的三类专家以外，还有一些专家将SDN理解为统一智能网管，致力于实现一个网管系统可以统一、智能地管理多台网络设备的目的，如在LTE的部署中可以在IP RAN的设计中，通过一个综合网管系统来配置和管理多台简化边缘路由器，从而提高网络策略部署效率。但是这种理解，是把管理平面从控制平面和数据平面中分离，不是控制平面和转发平面的分离，不应理解为是SDN技术。

　　二、"正本清源"SDN

　　上面分析了SDN的三种发展需求，综合来看，这些需求所追寻的都是网络"开放"的理念。

　　网络的开放是产业发展的必然趋势，不但能够带来相应设备和网络的高效，而且可以进一步细分产业链，带来新的产业发展机遇。当年，机械零件之间的"开放"，实现了零件之间的标准互换，细化了机械加工的产业链，提高了成品机械的生产效率，极大地推动了工业革命的发展。在网络通信领域，通过SDN技术可以实现类似的期待。

　　在数据设备内，可以概括为两个平面，如下图所示：

　　从网络开放性的角度来理解SDN，我们可以把SDN分为三个类别，每个类别之间的开放性是递增的关系：

　　（1）开放控制层北向接口的SDN（可以简称为SDN-N）

　　这种思路研究数据网络开放控制面与业务应用之间的北向接口，向上提供资源抽象，实现软件可编程控制的网络架构。数据网络中控制层北向接口的开放有利于互联网应用服务感知数据网络状态、优化业务应用设计、改善用户业务体验，因此得到了互联网服务提供商的支持。北向接口开放性研究发端于5年前的P2P研究热潮，为了实现P2P流量优化与数据网络流量调度之间的协调，IETF启动了ALTO、DECADE等多个工作组，随着P2P热度的消退，这些工作的研究进展缓慢，但是SDN的升温为这个研究方向注入了新的活力。但是研究北向接口的开放性，主要是要抽象不同业务应用的共性特征，及其对数据网络的承载需求，但是业务应用的多样性使得这项工作目前进展并不顺利。

　　（2）开放控制层南向接口的SDN（可以简称为SDN-S）

　　这种思路就是大家通常理解的SDN，即数据网络中控制平面与数据平面的分离。目前比较热的ONF的Openflow协议和IETF的Forces协议都是工作在这个层面的，都是定义控制平面与数据平面分离后，两者之间的通信协议。Openflow与Forces协议的不同点在于：Openflow所面对的转发设备硬件假设只支持十元组，Openflow可以针对十元组做各种转发规则的配置；而Forces假定所面对的转发设备硬件是协议无关的，Forces可以以XML语言的格式来任意定义底层转发设备的处理逻辑。协议无关的转发设备目前也成为了研究的热点，要做到协议无关，需要硬件具备众多的功能，看似十分困难的工作，但是一些芯片厂商和设备厂商已经研发出了协议无关的转发产品，是一个值得关注的方向。

　　（3）开放控制层东西南北向接口的SDN（可以简称为SDN-SE）

在开放了南北向接口以后，SDN发展中面临的一个问题就是控制平面的扩展性问题，也就是多个设备的控制平面之间如何协同工作，这涉及到SDN中控制平面的东西向接口