目前,全球主流ISP运营商正在积极探索试验部署网络功能虚拟化与部署软件定义网络。美国的主流有线电视网络运营商正探索部署网络功能虚拟化。2013年广电春季技术论坛里面专门开辟了一个栏目“软件定义网络及有线电视网络的应对”,里面的文章包括《在DOCSIS网络中采用 Open Flow架构》、《通过“云”及软件定义网络来增强有线电视网络运营的灵活度》、《将软件定义网络模式应用于有线电视网络》、《通过“网络功能虚拟化”增强DOCSIS服务能力》、《可在DOCSIS网络部署软件定义网络吗?》、《基于软件定义网络的cable Wi-Fi》等。为此,DVBCN在新年伊始推出《广电网络与软件定义网络》系列专题文章,跟踪相关技术及市场进展。
由于网际网络技术与服务的快速发展,国际互联网络Internet逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。其无远弗届的通达能力,无论是与个人、学校、企业或者政府机关等都息息相关,成为非常重要的信息流通工具。比如大多数人可能都经历过,在学校宿舍里上网的热门时段,如果网络一中断,立刻可以听到整栋宿舍学生“哀鸿遍野”的声响。
但随着更多的服务平台及新兴应用的发展,网络数据流量日益庞大。所使用的通讯协议和传输方式也日趋复杂。
再加上云端服务的兴起,传统的网络设备、架构难以满足网络应用所需的环境。随着技术的演进及人们对于网络需求的增加,许多如云端服务、海量信息等网络应用随之而生。这些网络应用需要大量的网络资源、良好的带宽管理(比如QoS)及安全策略。然而这些需求在现有的分散式网络架构下不容易实现。
此外,长久以来,路由器、交换机所提供的功能不容易随使用者的需求而动态改变,因此网络功能及行为常受限于设备所提供的特定功能,如果想要使现有的网络拥有新的功能与特性,往往只能重新部署具有新功能的设备。
另一方面,随着网络拓扑复杂度的增大,网络也变得难以有效地进行管理。
网络技术蓬勃发展,已然是个竞争激烈的尖端科技产业。为了提升网络应用服务的质量,新兴的网络技术应运而生。从网际网络服务提供商、通信服务运营商、网络技术研发机构到网络管理维护者,都希望找到一个降低网络复杂度,同时也能改善网络效能的方法,而软件定义网络是较佳的解决方案,成为当下众所瞩目的焦点。
越来越多的人认为软件定义网络是解决上述现有网络重要问题来满足未来网络发展的需求的重要方式。软件定义网络的理念及技术在近几年被提出且受到广泛的重视及研究,其藉由软件来管理网络的运作,实现网络架构的虚拟化。网络发展由此呈现出分离路由选择与数据交换、彻底丢弃传统路由器的趋势。
自上个世纪90年代多协议标签交换技术MPLS问世后,期间还没有出现一个网络技术能够像软件定义网络这样能够引起全球如此广泛的关注,各种关于软件定义网络研究与开发如火如荼地涌现,可见软件定义网络技术将可能是未来网络的发展主流。
软件定义网络是2008年由美国史丹佛大学所提出的。与传统的网络架构不同,软件定义网络使用集中式的网络架构,其核心是把网络的控制权从设备供应商转移至ISP,让ISP能够以在控制器上执行软件的方式来控制整个网络,而不再需要去修改运行在现网设备上的封闭软件。如此,网络行为不再受限于设备供应商所提供的功能,并且ISP能解决现有网络技术的瓶颈,且用更简单、更有效率的方式来解决网络问题。
在此架构下,ISP拥有更多的权力来控制网络中的数据流量流向,任何开发人员都能通过编写控制器程序来改变网络行为,而不需要更换现网交换设备。如此,网络的使用变得更有弹性,ISP更容易实现各种不同的网络应用,也能减少采购昂贵设备的成本。集中式的架构也使得网络管理变得容易,ISP只需通过控制器就能管理整个网络,减少错误发生。
软件定义网络运行于网络应用发展领域,可给多个利益相关方带来效益的大提升:
网络运营商可利用软件定义网络特有的快速部署与创新的网络架构和通信协议特性,降低建设成本,提供更优质的服务,降低营运成本;
通信服务运营商则期望藉由软件定义网络的可编程界面掌握网络底层信息,以提升针对用户的应用服务体验;
而云端应用服务提供商则希望软件定义网络提供虚拟化网络和自动配置适应功能,以符合用户的动态资源调配需求;
而在路由器、交换机设备厂商方面,一些小企业也能大规模迅速生产了,之前的垄断局面被打破。
广电网络运营商也在积极探讨在承载网络中部署软件定义网络,可见本文的第一段。