解讀SDN核心架構：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”標簽的風(fēng)險，從運營(yíng)商到設備商，再到科研機構，無(wú)人不在表達著(zhù)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)內人士的第一直觀(guān)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（基礎設施層、控制層、應用層）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SDN產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀做了較為貼切的總結，其中提到SDN產(chǎn)業(yè)鏈涉及多個(gè)環(huán)節，而每個(gè)環(huán)節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(xiàn)在業(yè)界沒(méi)有達成共識。

　　通過(guò)開(kāi)源模式來(lái)整合各方優(yōu)勢資源引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展是一個(gè)不錯的思路，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)源項目，并陸續發(fā)布了一些商用部署的版本。但是對于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，大多數用戶(hù)通常還是會(huì )依賴(lài)設備提供商的解決方案來(lái)建設網(wǎng)絡(luò )。這就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題，廠(chǎng)商在基于開(kāi)源項目成果研發(fā)解決方案時(shí)往往會(huì )增加一些私有內容，那么如何在保持平臺開(kāi)放性的前提下允許不同廠(chǎng)商定制自有競爭性的方案對SDN走向成熟將是一個(gè)挑戰。

　　具體到SDN控制器方面，OpenDaylight、ONOS等開(kāi)源項目基本都是以SDN控制器平臺為核心，他們都有各自不同的側重點(diǎn)和技術(shù)主張，都想獲得話(huà)語(yǔ)權，成為主導者。而采用了開(kāi)源架構的設備商在其基礎上加入自有內容又形成了眾多的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那么復雜，面臨的難題那么多。SDN若要走向成熟既要考慮到與現網(wǎng)的兼容，還要考慮到自身功能的軟硬件支持。

　　在接口標準化方面，SDN控制器還處在非常初期的階段。

　　北向接口標準化工作剛剛起步，尚未形成業(yè)界公認的標準。在 SDN 技術(shù)架構下，北向接口是控制器和應用程序、管理系統和業(yè)務(wù)編排系統之間的編程接口，其目標是使業(yè)務(wù)應用能夠靈活地調用底層網(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(wú)存。

　　南向接口協(xié)議是控制器與底層物理設備之間的接口，其現狀與北向接口不同，雖然業(yè)界也同時(shí)提出了包括OpenFlow、PCEP、NETCONF、BGP等在內的多個(gè)控制協(xié)議，但是標準化程度較高，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)有形成相對穩定的版本，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)源系統的性能、可靠性、擴展性、穩定性、安全性以及與現網(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等國際頂級芯片廠(chǎng)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)議規范的芯片，硬件交換芯片中TCAM 表項的容量成為制約SDN控制器控制物理交換機數量的主要瓶頸。另外，現階段不同廠(chǎng)商的硬件交換機和控制器還很難實(shí)現互通。

　　雖然針對一些特定的應用場(chǎng)景，已有一些相對成熟的SDN控制器方案面市，但是SDN整體仍處于概念驗證期，產(chǎn)業(yè)鏈能做的就是加快SDN協(xié)議標準化，聯(lián)合構建更加開(kāi)放的SDN生態(tài)圈。SDN控制器成熟了，SDN才可能迎來(lái)規模發(fā)展，何時(shí)才能迎來(lái)那一天呢？業(yè)內預計至少還有3-5年的路要走。