从1G到5G，通讯行业技术的发展与竞合

率降低、建置成本浪费的问题。然而若不解决流量需求，也会造成差劲的使用者体验、或是没办法在风口正旺时捞一笔收益。简言之就是缺乏布署弹性、难以即时调度运算资源。

再来是网路架构越来越复杂，一个大型网路中包含了Routing、VLAN、QoS等功能，须由网管人员针对每台交换器逐一调整设定，不但耗费人力和时间，出错风险也高；另一方面，过度复杂的架构也让网路在传送资料变得相当缓慢。

如何自动处理流量高峰期、分配硬件资源以即时满足需求？ 如何在越趋复杂的网路架构下，同时降低网管人员的设定难度？

SDN（软件定义网路）将传统网路区分成三层，分别为应用程式层（Application Layer）、控制层（Control Layer）和基础架构层（Infrastructure Layer， 又称资料层）；底层的部分就是交换器（Switch）、路由器（Router）等设备。

控制层向上透过北桥API （Northbound API）与应用程式沟通、向下透过南桥API （Southbound API）与底层硬件沟通。目前北桥API尚未有共通的标准存在，南侨API则是采用开放式网路基金会（Open Networking Foundation， ONF） 所制订的OpenFlow协定。

SDN将个别设备的控制层抽离出来，集中到中央控制器对整体网路作控制，设备则单纯依据控制器下达的命令派送封包。这使得网管人员能在不更动硬件装置的情形下，以中央控制方式、用程式重新规划网路，更迅速地调整网路以因应服务及应用的需求。

谈完SDN后，让我们来看看另一个与SDN相辅相成的技术为──NFV。

什么是NFV（网路功能虚拟化）？

相较于SDN将控制层从基础架构层抽取出来、以简化网路运作，NFV则是使用IT虚拟化技术，将原有网路功能各自需要的专门硬件（如： 防火墙、DPI、CDN、 WAN等功能都须有一个专门硬件），改成以软件实作、再布署在通用规格的硬件上。

NFV最早是由电信商所提出来的概念。现阶段的软件服务挂勾在硬件设备上，弹性很低；目前的4G网路无法针对不同应用提供不同的伺服器，比如你不能跟你Pokemon Go的皮卡丘产生即时互动──网路不能根据不同应用、提供不同的伺服器，像是4G网路没办法对低延迟（Low Latency）需求较高的应用程式提供客制化需求。

若想针对应用需求客制化，其成本相当高。首先电信商跟网路设备商沟通：「我想布特殊需求的IoT网路设备」，必须由网路设备大厂了解电信商需求后再行硬件设计、生产、测试，过一两年后再把设备卖给电信商。待买完设备之后再租地区布建设备，从头到尾的过程对电信商吃力又耗时。

再加上软件速度革新很快，好不容易布署好的IoT网路，几年后刚建置完成、市场却已经换了一套新的产品，使这套服务到最后只能杀价竞争。产品汰换快速、频宽变动高，使电信商落得高建置成本、低收入的回报。问题在于网路设备仅由Cisco、Ericsson、Nokia等少数几家厂商垄断，若终端产品装置的革新速度很快、网路架构却进展缓慢，最吃亏的莫过于采购网路设备、提供网路服务的电信商。在这个状况下，说什么IoT、智能家庭或自动车等应用都是浮云。

此情此景仿若1960年代的电脑工业──该时仅有IBM一间公司垄断整个电脑生态，产品着重于高性能且服务于多使用者的大型硬件，需要专门的作业系统、专门的应用程式，让当时的电脑产业呈现垂直封闭的状况，电脑产业革新速度缓慢。

直到后来IBM推出了个人电脑的滥觞IBM－PC，IBM－PC的主要组件如处理器芯片、磁碟机、显示器和键盘本来就都是第三家公司提供的，微处理器（Micro Processor）的出现更让无论是微软、Linux还是Mac的作业系统都可以在微处理器上运行（尤其当年微软为了拼市占率、对其作业系统DOS的价格压得低到不能再低），IBM－PC相容机如雨后春笋一般地冒了出来，才让个人电脑产业快速发展成一支庞大的产业。

硬件的革新速度比不上软件，而可相容软件的标准化硬件是让产业蓬勃的关键；电信网路这边想做的事情也一样。现行的电信网路服务依赖厂家私有硬件的现况，无论是路由器，或是行动网路的PDN Gateway，都得仰赖特殊的控制层（Control Plane）和特殊的硬件。如何让网路从垂直整合、封闭且进展缓慢的"硬件导向"，逐渐走到开放、快速创新的"软件导向"，关键就在SDN和NFV技术，两者技术毫无关系、相辅相成，将硬件功能虚拟化后，转型成至开放硬件、或是可自行订制化的硬件平台。

这对电信商的大好处，除了硬件架构都有开放标准，设备直接根据成熟的开放标准制造硬件、大幅降低硬件购买和建置成本，也让整个网路更加开放、创新速度以软件的速度加快，甩脱传