此种方式,汇聚层设备嵌入SDN控制器,可以充分利用现网设备,进行软件升级即可在接入层应用SDN技术,对现网改动小,有利于快速应用SDN技术。但该方式没有真正实现转发与控制分离,也没有实现全网统一的控制和视图,难以实现网络能力的虚拟化和对外开放网络的能力,也难以标准化,难以满足后续向全面SDN化的长期演进要求。
SDN控制器独立式部署方式如图2所示,SDN控制器独立部署,实现了对B设备及其所连接的CSG设备的统一管理和控制。此种方式实现转发和控制分离,网络设备专注于流量转发,接受SDN控制器通过其南向接口(如OpenFlow)下发的指令,解析并执行相应的转发动作。此种方式实现了汇聚层及接入层设备的统一控制和网络虚拟化,大幅提升网络运维效率。通过SDN控制器的北向接口对外提供网络编程能力和服务能力,可实现网络能力开放。同时,SDN控制器独立式部署的方式,有利于SDN控制器南向接口以及北向接口的标准化,有利于IP RAN网络后续向全程SDN网络的长期演进。因此,SDN控制器独立式部署的方式可解决IP RAN网络当前面临的问题,更符合IP RAN网络的发展方向。
SDN技术和架构在快速发展中,目前尚未达到规模商用的要求。因此,将SDN技术应用于IP RAN网络,实施网络部署时,还存在一些关键问题需要进一步探讨。目前,我们认为关键问题有三个,分别为控制器、转发设备、网络管理。
控制器是SDN架构的核心,是整体网络的“大脑”,担负着全网控制的重任。针对前述IP RAN内嵌式和独立集中式部署的两种方式,由于控制器运行的硬件环境和容量、控制网元的数量、实现方式的差异性,使得两种方式对控制器有着不同的要求。因此,需要控制器的设计能够灵活适配不同的硬件,既可运行在网络设备中,也可运行在标准服务器中;需要控制器基于高度的模块化设计,可灵活裁剪,满足不同的功能需求。
当前基于OpenFlow流转发的硬件芯片还不够成熟,在协议的支持、转发性能、表项容量等方面都远远不能满足商用的要求。因此,我们认为现阶段比较适合采用传统转发+SDN控制器的方式,即在控制面采用SDN架构,采用统一的控制协议,如OpenFlow,实现对转发设备的控制和流表下发;在转发面仍然采用传统的转发方式,在转发设备上增加相应的Agent,实现OpenFlow协议的解析并转换为传统转发控制信令。这种方式有利于SDN架构在IP RAN中的引入和部署,更可有效利用现网设备。
网络管理是网络有效运营的关键。当前OpenFlow协议主要定位于对网络转发行为的控制,OF-Config协议的定义还不够完善,现阶段SDN体系中网络的管理和维护相关功能相对欠缺。而且,由于现有网络存在着大量的设备,各设备分属不同厂商,属于不同的网络管理系统,使得网络的整体管理和向SDN架构演进困难。因此,我们建议完善OF-config协议,用于新建的网络;针对现有网络的统一管理,建议各EMS向统一的上层基于SDN架构的网络管理系统开放北向接口,以实现网络的统一管理。