软件定义光网络技术与发展 软件定义光 网络技术与发展
Software ft Defined fi d Optical ti l Networks t k
张杰,纪越峰 北京邮电大学 中国/北京 中国/北京,2014年5月21日 年 月 日
BUPT—Jie Zhang
1 2014中国光网络研讨会
主要内容 1. 光联网与SDON理念
软件定义 光网络 SDON
2. SDON若干关键技术 3 863-AONI 项目进展 3. 4. SDON发展几点思考
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2014中国光网络研讨会
光联网的趋势与挑战
信息时代的标签：ABC
应用（Application）
大数据（Big Data）
云（Cloud）
光联网发展趋势之一 高速/宽带/长距 容量 提升 挑战
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光联网发展趋势之二 动态/弹性/灵活 智能 增强 挑战
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Gbps能力(多业务接入) Tbps能力(多复用传输) Pbps能力(多粒度交换)
高突发—D 能力(动态适应) 变带宽 —E 能力 ( 弹性调节 ) 大规模 —F 能力 ( 灵活扩展 )
永恒主题 非“光”莫属 永恒主题,非“光”莫属
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价值追求 “光”有可为 价值追求,“光”有可为
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大容量光网络：交换点重心下移, 光联网作用凸显
2000年 至今
RrR结构
基于Router 分组级转发
RmR结构
基于MSTP 电路级交叉
RoR结构
基于OTN 子波级调度
RwR结构
基于WDM 波长级交换
数字洪流的出现迫切需要大带宽交换 联网能力向光层迁移 数字洪流的出现迫切需要大带宽交换，联网能力向光层迁移
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智能光网络：控制平面ASON→PCE→SDON演进
2001年 2006年 2011年
自动交换功能需求
连接控制难题
大规模多层域需求
路径计算难题
多样化复杂化需求
功能扩展难题
自动交换光网络 (ASON)
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路径计算单元 (PCE)
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软件定义光网络 (SDON)
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目的：快速连接建立/拆除 机制：分布信令/分布路由 协议：GMPLS
目的：约束条件路径计算 机制：分布信令/集中路由 协议：PCEP
目的：业务提供资源虚拟 机制：统一控制/集中策略 协议：OpenFlow
光层智能管控的功能和范畴不断扩大，SDON代表发展趋势
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全球光通信大会(OFC)将SDN列为第一热点
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由SDN到SDON ? Optical Oriented SDN
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软件定义网络 (SDN) ：一种新型网络创新架构，通过将网 络设备控制面与数据面分离开来，从而实现网络流量的灵 活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台 光网络的特殊问题：物理传输损伤、网络性能约束、按需 带宽提供等 SDON体现光与 SDN碰撞：光层和电层功能不同、网络遇到 的挑战不同、解决问题的手段不同， SDON必须对 SDN进行 扩展，以满足光网络的特殊要求 软件定义光网络 (SDON) ：光网络的结构和功能可根据用户 或运营商需求，利用软件编程方式进行动态定制，以实现 快速响应请求、高效利用资源、灵活提供服务的目的，其 核心在于光网络元素可编程特性，包括业务处理可编程、 控管策略可编程 传输器件可编程等 控管策略可编程、传输器件可编程等
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由ASON/GMPLS到SDON
3项改变 3类提升
完成了从标签到控制器（架构）、从分布到集中（方法）、 从整体化到虚拟化（策略）的三项改变 从而实现了扩展性 从整体化到虚拟化（策略）的三项改变，从而实现了扩展性、 灵活性、开放性三个方面的显著提升
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扩展性方面 ? ASON面向连接，SDON与连接无关 ? ASON通过协议扩展功能， 通过协议扩展功能 SDON通过策略扩展功能 灵活性方面 ? ASON支持损伤感知，SDON支持传输性能调节控制 ? ASON支持光路建拆，SDON支持弹性资源切片虚拟 ? SDON比ASON更加适合多层域多约束的光网络控制 开放性方面 ? SDON北向接口开放，可允许各类业务编程应用 ? SDON控制软件下载，提高运维效率和降低成本 控制软件下载 提高运维效率和降低成本
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SDON的主要功能
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传输视角
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支持光传输损伤感知与质量评估 支持光传输可调单元的参数选择 支持光传输的 DSP 算法性能控制 支持北向编程接口，结构开放便于业务提供 支持资源分片组合 策略开放便于业务区分 支持资源分片组合，策略开放便于业务区分 支持光网络的异构互联互通 支持光网络的统一控制调度 支持光网络的分层多域优化 支持光网络弹性多约束RSA 支持光网络灵活运维和升级 支持光网络层一资源虚拟化
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体现 光层 特色 提高 应用 水平 增强 光网 性能
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应用视角
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网络视角
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SDON的主要特点
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软件驱动的光路传输调节
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光收发机波长、输入输出功率、调制格式、信号速率以及光放大器 光收发机波长 输入输出功率 调制格式 信号速率以及光放大器 的增益范围等参数可以在线调节的能力使得光路成为物理性能可感 知、可调节的动态系统
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软件编程的光路灵活交换
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波长间隔无关的可编程ROADM技术在全光交换过程中的应用打破了 传统波长通道固定栅格划分，可支持全光汇聚与疏导，为实现高谱 效率 速率灵活的光路配 和带宽管理提供了全新 路 效率、速率灵活的光路配置和带宽管理提供了全新思路
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软件扩展的光路自动联网
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根据用户和网络状态需求，利用可编程控制的器件、算法、策略与 根据用户和网络状态需求 利用可编程控制的器件 算法 策略与 协议，定制内核可高度重构化的网络系统，提供开放式管理与业务 适配接口，实现异构网络资源的归一化调度与业务应用高质量保证 适配接口，实现异构网络资源的归 化调度与业务应用高质量保证
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SDON的主要贡献
挑战与收益
融合业务流持续增长 高带宽应用发展迅猛
C?A?P
增加灵活
信息速率日益提升 网络结构日益复杂
降低成本
提升效率
Cost
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Agility
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Power
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光网设备研制 光网系统升级 光网运维管理 光网业务开发
带宽灵活调度 流量动态疏导 资源弹性组合 性能感知可控
控制转发分离 通用模块设计 软件下载升级 绿色节能管理
SDON
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主要内容 1. 光联网与SDON理念
软件定义 光网络 SDON
2. SDON若干关键技术 3. 863 863-AONI AONI 项目进展 4. SDON发展几点思考
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SDON关键技术分析
APP API APP API 多域控制器 CVNI 单域控制器 CVNI 单域控制器 APP API
光网虚拟化技术
SDON控制器
可编程光层技术
A子网
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B子网
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关键技术之一：可编程光层技术
? GMPLS控制平面 ? 光网络交换层面的控制实现 简单建拆路 ? 假设前提为“光通道的信号 质量都是有保障的 所有链 质量都是有保障的，所有链 路和信道都具有标准的传输 特性”,但是,…..
传输交换可编程
软件定义光学器件使传输设备具有编程能力
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关键技术之二：SDON控制器
应用控制器 Optimization between APP & NET NET info APP info Northbound Interface 网络控制器 Abstraction network control
Topology Abstraction Service Ctrl & Mgmt Spectrum control
Application Controller
Service e Driven
Abstraction Update p Transport Controller
O OpenFlow l
Physical network control
Discovery PCE
光网络
方案之一：应用控制器和网络控制器共同构成SDON控制平面， 网络控制器负责控制简化的硬件设备，应用控制器负责为上层灵 活提供带宽资源，两者协同实现跨层资源优化利用
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关键技术之三：光网虚拟化技术
Virtual Infrastructure Vi t l Infrastructure Virtual I f t t
Virtual Resources Optical Infrastructure
VI 1 Single VI Effect VI 2
Multiple VI effect
光网虚拟化可实现光传输与光交换资源的充分共享， 满足资源利用效率和用户安全性能的提升
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主要内容 1. 光联网与SDON理念
软件定义 光网络 SDON
2. SDON若干关键技术 3 863-AONI 项目进展 3. 4. SDON发展几点思考
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3. SDON研究项目-国家863计划/AONI
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AONI研究进展1：体系架构-SDON
软件定义光网络SDON
SDON 的集中式控制架构，实现 网络资源与应用资源联合调度
支持多用户并发访问，为多用户 提供独立的虚拟拓扑
支持多种类型控制器协作，尤其 是光域、电域、应用控制器协作
支持光网络带宽按需分配，择优 选路等动态功能
Jiawei Zhang, Biswanath Mukherjee, Jie Zhang, Yongli Zhao, "Dynamic Virtual Network Embedding Scheme Based on Network Element Slicing for Elastic Optical Networks," ECOC 2013, Mo.4.E.5.
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AONI研究进展2：关键技术-(1)弹性切片
提出了基于链路切片和节点切片的动态虚拟网络嵌入方法，结 虚 嵌 方 果证明了该方法可有效降低网络阻塞率。
Jiawei Zhang, Biswanath Mukherjee, Jie Zhang, Yongli Zhao, "Dynamic Virtual Network Embedding Scheme Based on Network Element Slicing for Elastic Optical Networks," ECOC 2013, Mo.4.E.5.
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软件定义网络SDN(特点、实现途径与展望) 2013/7/19 10:19:04 SDN软件定义网络简介 软件定义网络（SDN,Software Defined Network），是由美国斯坦福大学clean slate研究组提出的一种新型网络创新架构，其核心技术OpenFlow通过将路由器和交换机中的控制平面分离出数据平面，这个控制平面是开放的，并且受到集中控制，同时将命令和逻辑发送回硬件的数据平面。从而实现了网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。相关的概念还有：软件定义环境、软件定义存储、软件定义数据中心、OpenDaylight 开源SDN项目。 软件定义网络目的是将网络控制与物理网络拓扑分离，从而摆脱硬件对网络架构的限制。这样的话，企业就可以通过软件对网络架构修改，获得企业对网络的需求，达到底层交换机和理由器等硬件无需替换，为企业节省成本。软件定义网络能够从路由器和交换机中的控制平面分离出数据平面，这个控制平面原本是专有的，只有开发它们的供应商知道，而在SDN 中，控制平面将是开放的，并且受到集中控制，同时将命令和逻辑发送回硬件（路由器或交换机）的数据平面。 SDN软件定义网络强调两方面的能力： 1、控制转发分离：传统网络设备紧耦合的网络架构，被分拆成控制和转发两个平面。同时，在控制平面，增加集中控制器进行整体调度，将命令和逻辑发送回硬件（路由器或交换机）的数据转发平面。 2、开放API及软件定义：即通过基于SDN技术的对外开放的API进行软件编程，实现整个网络集中的管理能力，而不需要在每个路由器或交换机上分别以设备为中心进行管理。 软件定义网络的特点 简单化，可以实现中心控制，可以使得很多复杂的协议处理得到简化； 快速部署与维护； 灵活扩展，从一个机柜大的网络还可以扩展到像大的运营商的网络，也可以从一个控制器得到控制； 开放性，因OpenFlow是其重要的组成部分，它的数据转发功能和网络控制功能是分离的，由于这种分离可以分别由交换机来处理，分别由网络控制器处理，从而简化了网络的管理，由此可以使用户有更多的选择自定义网络节省他的投资，使用户选择多家设备共存，打破垄断。用户根据自己的需求和需要在任何时候方便升级。 软件定义网络的安全优势 拥有了自由移动的SDN软件定义网络后，工程师将能够通过快速且高水平地查看网络的所有区域以及修改网络来改变规则。 这种自由和控制还能为你的系统带来更好的安全性。通过快速限制以及从中央视角查看网络内部的能力，管理人员可以有效地作出更改。例如，如果你的网络中爆发了恶意软件，通过SDN软件定义网络和OpenFlow,你将能够迅速地从集中控制平面阻止这种流量来限制这种爆发，而不需要访问多个路由器或交换机。 快速对网络作出调整的能力使管理人员能够以更安全的方式来执行流量整形和数据包QoS.这种能力现在已经存在，但速度和效率不好，当管理人员在试图保护网络安全时，这将限制他们的能力。
题目：软件定义网络（SDN）的国内外研究与发展现状一、背景 Software Defined Networking是Kate Greene创造的一个词，在大约2009年提出的。它是指网络的控制平面与实际的物理上的拓扑结构互相分离。这种分离可以使控制平面用一种不同的方式实现，比如分布式的实现方式；另外，它还可以改变控制平面的运行环境，比如不再运行在传统交换机上的那种低功耗CPU上。 所以SDN的关键所在就是控制层与网络数据层是分离的，并不是传统的嵌入关系。并且这种关系在物理实现上也是分离的，这意味着控制层与网络数据在不同的服务器与路由器上操作。而连接两者的“协议”就是OpenFlow，OpenFlow的要点就是相当于给路由器安装一个小软件OpenFlow（后文详细论述），然后研究人员就可以很容易的改变路由器的路由规则等等，从而改善网络质量。而且这是看似没有新意的主意最大的新意就是大大开放了接口权限，所以面向众很广，门槛也比较低。 近年来，伴随着云计算、大数据的迅速兴起，人们对数据业务的流量要求越来越大。而相比于互联网日新月异，不断创新多变的应用层，网络层的发展却越来越跟不上步伐，显得愈发死板不够兼容灵活。而网络层日益落伍的根源则是控制网络运行的软件都是内嵌入路由器或是交换机中，并且交换器或是路由的软件操作标准又是不太一致的，所以就造成了路由器/交换机的复杂度大大提高，造成了很大的流量阻塞和资源浪费。所以SDN的作用不是由嵌入到路由器和交换机内部的软件来控制网络流量，而是来自设备外部的软件接手了这部分的工作。网络布局，或者说网络的形态分布，不再是植入在物理端。它将对实时的系统需求非常灵活且可调节。如果SDN实行得当的话，这意味着一个运行在云端自身内部的应用程序可以接管引导网络流量的任务。或者说一个第三方云端管理应用程序将能够完成这项任务。这样可以简化许多工作，诸如跨服务器装载平衡设备，以及自动地调节网络构造来适时给出最快最高效的数据路径。 二、文献引述 文献[1]主要重在介绍讨论了SDN在数据层、控制层以及应用层的一些关键技术，并从SDN的诞生背景引入，详细说明了SDN的发展历程。在文献[1]中在SDN的层次结构中，文章重点针对了其中的一致性、可用性以及容错性进行分析，并结合SDN的一些热门特性探讨未来的发展之路和新的潜力点。 文献[2]是一篇研究综述，主要阐述了SDN中的关键技术OpenFlow。并详细介绍了
软件定义网络解决传统网络问题的探究 摘要 SDN是近年来继云计算后，学术界和产业界最为关注的网络技术。首先介绍了传统网络存在的问题；然后介绍了SDN的产生背景、体系架构以及关键技术；最后分析了SDN对传统网络问题的解决。 关键词：软件定义网络；OpenFlow；开放网络 第一章引言 软件定义网络（Software Defined Network，SDN），是由美国斯坦福大学CLean State课题研究组提出的一种新型网络创新架构，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。 传统网络的世界是水平标准和开放的，每个网元可以和周边网元进行完美互联；计算机的世界则不仅水平标准和开放，同时垂直也是标准和开放的，从下到上有硬件、驱动、操作系统、编程平台、应用软件等等，编程者可以很容易地创造各种应用。 和计算机对比，在垂直方向，从某个角度来说，网络是“相对封闭”和没有“框架”的，在垂直方向创造应用、部署业务是相对困难的。但SDN将在整个网络（不仅仅是网元）的垂直方向，让网络开放、标准化、可编程，从而让人们更容易、更有效地使用网络资源。所以，SDN不能丢掉网络水平方向标准、易互通、节点智能的优势。 第二章传统网络存在的问题 目前，随着互联网爆炸式地增长，除了规模和发展远超之前所有曾出现的数据网络，业务的快速创新也很令人眼花缭乱。近年来，随着各种实时业务如视频语音、云数据中心和移动业务的迅速发展，人们突然发现，传统网络已经无法满足当前的需求： 1、缺失的体验保证 到目前为止，绝大多数IP网络都是基于无连接的，只有基于大宽带的粗放带宽保障措施，质量保证和监控基本处于放弃状态。其后果就是，业务只有连通，而无体验的保证，从而导致业务质量受损。 2、低效的业务部署 由于网络和业务割裂，目前大部分网络的配置是通过命令行或者网管、由管理员手工配置的，本身是一个静态的网络。当遇到需要网络及时做出调整的动态业务时，就显得非常低效，甚至无法实施。 3、缓慢的业务适应 网络无法满足业务的需求，需求持续数年的特性和架构调整、引入新设备，才能满足新业务的需求。例如：云数据中心的虚拟机和虚拟网络运营业务，传统二层的VLAN机制无法满足扩展性，对交换机设备提出了新承载协议的要求，此时物理网络设备更加无法及时适应，靠软件实现的虚拟Switch、通过VxLAN或NvGRE的Overlay的方式，才绕过了物理
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/a5632738.html, 浅谈软件定义网络技术和应用领域 作者：耿宇 来源：《科技资讯》2017年第20期 摘要：当今，传统的网络结构已经不能够满足对大数据、云计算、虚拟化技术的应用需求。可编程的软件定义网络（SDN，software defined network）作为新兴的网技术，强调数据 层面和控制层面分离，根据实际情况在API接口上编写特定的网络互联协议，提高实际网络的灵活性，进而提高网络链路的利用率。 关键词：SDN OpenFlow API 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（b）-0180-02 传统网络通信系统中离不开交换机、路由器等网络设备，能够保证用户对通信规则的不同要求不得不将众多的网络通信协议部署在交换机或者路由器上面。而现实中，普通用户需要的“规则”并不多，特定用户的特殊“规则”又无法及时添加。事实上，网络“规则”的控制面原本是专有的，只有开发它们的供应商知道，在这种封闭的网络环境中，网络管理者、第三方开发人员、甚至设备商研发和创新网络协议是很难得，改变网络的“规则”几乎是不可能的，即使后期能够部署也要经历数年之久才。由此可见，封闭的网络设备所带来的结果就是网络维护成本高、管理繁琐复杂、灵活性较差、不能够因地制宜的更新网络协议及时满足用户的需求。 针对以上情况，软件定义网络（SDN，Software Defined Network）提出了全新的探索思路：将网络设备控制部分与数据部分分离开来，以编程的方式对数据流量实现控制，构建成动态、灵活、开放、可控新的的网络结构。其中SND的核心技术OpenFlow中的控制平面是开放的，能够集中控制，并且数据平面能够接收控制面的命令和逻辑。实现物理设备的虚拟化，达到网络控制与物理拓扑分离，摆脱硬件结构对网络架构的限制。这样用户就可以通过软件对网络架构修改，获得对网络的需求。 1 SDN的关键技术OpenFlow OpenFlow交换机（OpenFlo wswitch）、网络虚拟化层（FlowVisor）和控制器（Controller）构成了OpenFlow的基本结构。其中，OpenFlow交换机进行数据的转发，实现 数据层功能；FlowVisor——网络虚拟化层能够抽象物理网络并划分虚拟络，即对物理网网络的虚拟化和抽象化；Controller——控制器对网络进行集中控制，即具备网络的调度功能。 1.1 OpenFlow交换机 机整个OpenFlow网络的核心设备是OpenFlow交换机。OpenFlow交换机的FlowTable （流表）由Controller（控制器）生成、维护和下发，FlowTable（流表）负责数据层的转发管理。在OpenFlow中定义了FlowTable10个关键字：输入端口号、MAC目的地址、MAC源地
什么是Openflow OpenFlow交换机将原来完全由交换机/路由器控制的报文转发过程转化为由OpenFlow交换机（OpenFlow Switch）和控制服务器（Controller）来共同完成，从而实现了快速数据包转发（数据面）和高水平路由决策（控制面）分离。控制器可以通过事先规定好的接口操作来控制OpenFlow交换机中的流表，从而达到控制数据转发的目的。 OpenFlow不能做的 OpenFlow不支持IPv6、MAC-in-MAC运营商骨干桥接、Q-in-Q虚拟局域网栈、服务质量、流量整形能力、容错和弹性等功能。 OpenFlow目前的阶段 1.OpenFlow与SDN目前还只是从实验室中成形并刚刚投产。OpenFlow尚不成熟，还未经 过大规模的网络部署测试，因此其规模化、容错性及安全性都受到一定质疑。它恐怕需要在生产环境中运转数年之后才能真正得到广泛的肯定与信任。 2.OpenFlow与SDN目前还只是从实验室中成形并刚刚投产，据媒体报道，戴尔戴尔亚太 区销售技术总监刘永道表示，SDN的市场才刚起步，预估需要3-5年才会进入成熟期。 3.企业表示它们仍然需要传统的多功能交换机和路由器，可以根据MAC地址表里的数据 决定转发。但那些支撑云环境的企业出于灵活性的考虑，愿意做一些尝试。 4.目前OpenFlow还并不完善，尚存在许多问题待解决，而且涉及的面非常广。要想实现 软件定义的互联网，还需要得到业界全方位的支持和努力才能梦想成真。 5.ISP们都在忙着从IPv4向IPv6过度，无暇顾及OpenFlow。 6.SDN到目前为止还没有准备好用于企业市场。” Openflow的一些弱点 1.OpenFlow最困难的一部分是写入控制器软件，可靠的SDN控制器是一个具有挑战性的 任务 2.SDN的杀手级应用很少 3.OpenFlow可以将对流量如何通过网络的控制权从交换机和路由器交还给网络拥有者或 者应用。它要求用户负责精心制定路径策略，去发现可用带宽、减少堵塞，以及最优转发路径。这就牵涉到用户需要有足够的软件开发力量，才能完成相关的工作。目前，对于拥有强大技术团队的运营商和服务提供商来说，这基本不是问题。但对于一般企业来讲，还是有一定难度的。
软件定义网络SDN研究 文献综述 1.引言 现有的网络设备（如交换机、路由器等）都是设备制造商在专门的硬件系统基础上高度集成大量网络协议、配备专用的设备控制系统，构成的一个相对独立封闭的网络设备[1]。在近几十年的发展过程中，云计算、移动互联网等相关技术的兴起和发展加快了网络技术的变革历程[2]。网络带宽需求的持续攀升、网络业务的丰富化、个性化等都给新一代网络提出了更高的要求。面对日益复杂的网络环境，这种紧耦合大型主机式的发展限制了IP网络创新技术的出现，更多的是通过不断增长的RFC数量对现行网络进行修修补补，造成了交换机／路由器设备控制功能的高度复杂。网络研究人员想要在真实网络中基于真实生产流量进行大规模网络实验几乎是不可能的，因为网络设备是封闭的，没有提供开放的API，无法对网络设备进行自动化配置和对网络流量进行实时操控。 为了适应今后互联网业务的需求，业内形成了“现在是创新思考互联网基本体系结构、采用新的设计理念的时候”的主流意见[3]，并对未来网络的体系架构提出了新的性质和功能需求[4]。软件定义网络[5]SDN的出现为人们提供了一种崭新的思路。 本文从SDN的起源和概念出发，分析了SDN的逻辑架构与技术特点、描述了SDN 的标准化进程，梳理了国内外的研究进展与最新动态，在此基础上提出了SDN技术在未来的发展中面临的挑战并总结了可能的研究方向。 2.起源与概念 2.1起源 2006 年，斯坦福大学启动了名为“Clean-Slate Design for the Internet”项目，该项目旨在研究提出一种全新的网络技术，以突破目前互联网基础架构的限制，更好地支持新的技术应用和创新。通过该项目，来自斯坦福大学的学生Martin Casado 和
对“软件定义一切”的思考和理解 赵小凡 尽管我国软件产业起步晚，但政府一直高度重视，使得软件产业成为优惠政策最密集、持续时间最长、优惠力度最大的产业之一。国务院发布的《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》（国发〔2000〕18号）和《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》（国发〔2011〕4号），以及各相关部门和各级地方政府相继发布的更为优惠的政策，都为软件产业快速、持续发展提供了强大的动力。2010年我国软件产业收入为1.33万亿元，2015年预计将超过5万亿元。5年翻两番，将是我国发展最快的产业。 软件是劳动工具 软件是加工数据、信息、知识（简称信息）的劳动工具，用于改变信息的形态和形式。通信也是劳动工具，用于改变信息的位置。而信息则是劳动对象。由于劳动对象和劳动工具都是非物质，劳动者为了更好地用信息技术（IT）处理信息，必须学习与农业系统和工业系统完全不同的信息系统中的IT知识和技能，并掌握软件工具和通信工具。 信息是非物质资源、无形资产、生产要素、社会财富，具有保值增值的属性。但是劳动工具会随时间而贬值，并且需要持续更新换代。例如，软件必须不断研发新版本，并随着用量增加而变得越来越便宜。所以，我们国家要重视对数据的积累和应用形成的大数据，重视对数据赋予语义而形成的信息，对信息进行推理所产生的知识体系，以及以此为基础升华成的智慧。 软件定义一切 软件定义（Software Defined）是近两年的热议话题。那么软件究竟能定义什么呢？从最早的软件定义无线电，到软件定义网络、数据中心、信息系统、世界。也就是说，软件可以定义一切。 为什么现在才提出软件定义一切呢？因为两个最为重要的条件近年来才基本具备。 第一个条件是硬件越来越小，功耗越来越低，散热越来越少，可靠性越来越高，加工工艺越来越成熟，成本越来越低，可以比前些年更加圆满地完成软件发出的指令。 第二个条件是通信网络已经完全打破了时空的限制，随时随地存在，而且带宽越来越高，可靠性越来越高，建设和运营成本越来越低。这当然也得益于软件，因为软件定义了频率，定义了传输交换。于是，软件不但可以指挥本地硬件实现各种功能，还可以通过通信网络指挥远处的信息系统协同实现各种功能。正是在硬件和网络的大力支持下，软件才进入了定义一切的时代。 人作为高级动物，可以主动地移动，这是与植物和非物质的主要区别。人际交往是人类的基本社会需求。随着软件定义逐渐普及、完善，信息系统会更好地为人的移动交际提供服务，更好地满足人的本能和需求。尽管在硬件和通信支持下，软件好像已经无所不能，但软件定义的世界才刚刚开始。人类社会还有很多尚未发现的真理、未曾发明的技术、有待掌握的知识技能。 我国的软件产业虽然发展很快，但是规模大而不强，企业多而不优，特别是在安全可靠和基础软件产品及服务等方面的问题依然严峻。必须认清我国软件产业的重要性、必要性、紧迫性、长期性、复杂性、艰巨性，切实以创新的观念、思维、模式，坚持不懈地努力，才能有所突破，有所作为。
软件定义网络（Software-Defined Network—SDN） 目录 背景—VMWare 12.6亿美金收购Nicira (1) 网络虚拟化—互联网的下一波革命 (2) Nicira引领网络虚拟化 (6) 附件：SDN—应对云计算与网络管理新思路 (8) SDN (8) 常见专有SDN (9) OpenFlow SDN与应用 (11) SDN商业价值应用展望 (14) SDN发展挑战 (16) 背景—VMWare 12.6亿美金收购Nicira 2009 年，Cisco、EMC 与VMware 共同成立“虚拟计算环境联盟”，同时推出Vblock 虚拟化基础架构包，以Cisco的网络硬件和VMware 的服务为基础，希望在面向企业用户的数据中心虚拟化和私有云技术市场中有所斩获。 日前，VMware 以12.6 亿美元的大手笔收购了一家小型初创公司Nicira。VMware 之所以看中Nicira，是因为它的SDN技术。这个技术能够无视网络交换机在物理层面上的差别，创建出虚拟网络与机器相连，让网络资源的分配更加灵活。这也意味着，当Nicira 的技术被VMware 大规模应用之后，VMware 的软件将减少对硬件的依赖，为企业提供更加灵活的解决方案。什么牌子的路由器，将不是“企业虚拟化”的必选项，这有利于VMware 拓展市场。 ComputerWord 今年三月撰文指出，VMware的产品面临微软Hyper-V 有力的竞争。Gartner 认为2012 年，Hyper-V 的市场份额将为27%，同时占中小企业市场的85%。它还指出，VMware 中低端产品多为免费，无法带来收入，前景是危险的。
基于SDN 的下一代金融云研究与实践 中国银联电子商务与电子支付国家工程实验室 2016.12
1 1.金融云理解与认知 2.中国银联的研究与实践 3.后续工作与发展的思考
金融云的理解 定义?金融信息技术发展到高级阶段的必然产物 ?金融服务数字化进程中，底层IT支撑基础设施的总称 金融属性?合规性：符合金融主管部门的合规性要求，如等级保护 要求、IT审计等 ?安全性：符合金融行业国家金融安全的要求，具备完备、 严格的安全防护能力 ?可用性：满足金融业务国家重大民生服务的业务可用性 要求，具备高等级的业务连续支撑能力 ?服务能力：相比传统架构可以有效支撑金融创新，具备 适应业务发展的敏捷性 ?金融架构特征：必须满足“两地三中心”等金融行业特 殊的金融架构
?11月15日国务院常务会议明确提出“对云计算关键技术进行突破，加快云计算的应用与研发的总体要求”，支持云计算关键技术研发和重大项目建设。 2011 2012 2013 2014 2015 2016 ?阿里云在京正式宣布对外提 供金融云计算服务,该项服务也被称之为“聚宝盆”,计划面向2000多家区域银行以及证券、保险、基金等金融机构提供云 计算服务。 ?银联《基于云计算的电子支付和电子商务综合服务平台》项目得到发改委正式批复，列入2011年中央财政战略性新兴产业发展专项资金补助计划（国家云计算示范工程项目） ?国际上PayPal 、英国巴克莱银行开始将自己的金融生产应用迁移到云平台上运行，比表示云平台有效降低了金融成本，以及加速了业务敏捷性 ?国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，明确指出“探索互联网企业构建互联网金融云服务平台”，“支持银行、证券、保险企业稳妥实施系统架构转型，鼓励探索利用云服务平台开展金融核心业务”。 ?银监会印发《中国银行业信息科技“十三五”发展规划监管指导意见》指出，银行业金融机构要“积极开展云计算架构规划”，制定云计算标准，联合建立行业云平台，主动实施架构转型“。 产业/企业政府监管部门 ? 鼓励金融企业上云，建云 ?金融企业和互联网企业都在探索金融云金融云发展动态
软件定义光网络技术与发展 软件定义光 网络技术与发展
Software ft Defined fi d Optical ti l Networks t k
张杰,纪越峰 北京邮电大学 中国/北京 中国/北京,2014年5月21日 年 月 日
BUPT—Jie Zhang
1 2014中国光网络研讨会
主要内容 1. 光联网与SDON理念
软件定义 光网络 SDON
2. SDON若干关键技术 3 863-AONI 项目进展 3. 4. SDON发展几点思考
BUPT—Jie Zhang
2
2014中国光网络研讨会
光联网的趋势与挑战
信息时代的标签：ABC
应用（Application）
大数据（Big Data）
云（Cloud）
光联网发展趋势之一 高速/宽带/长距 容量 提升 挑战
? ? ?
光联网发展趋势之二 动态/弹性/灵活 智能 增强 挑战
? ? ?
Gbps能力(多业务接入) Tbps能力(多复用传输) Pbps能力(多粒度交换)
高突发—D 能力(动态适应) 变带宽 —E 能力 ( 弹性调节 ) 大规模 —F 能力 ( 灵活扩展 )
永恒主题 非“光”莫属 永恒主题,非“光”莫属
BUPT—Jie Zhang
3
价值追求 “光”有可为 价值追求,“光”有可为
2014中国光网络研讨会
大容量光网络：交换点重心下移, 光联网作用凸显
2000年 至今
RrR结构
基于Router 分组级转发
RmR结构
基于MSTP 电路级交叉
RoR结构
基于OTN 子波级调度
RwR结构
基于WDM 波长级交换
数字洪流的出现迫切需要大带宽交换 联网能力向光层迁移 数字洪流的出现迫切需要大带宽交换，联网能力向光层迁移
BUPT—Jie Zhang
4 2014中国光网络研讨会
1、SDN提出背景 大型企业网络信息化主要包括网络、安全、数据中心、备份中心和运维管理中心等几个部分,通过传统路由器、交换机、服务器和终端构成,主要采用 IPv4通信协议,实现了企业内部的信息交互,但在开展企业内部协同设计和协同试验过程中还存在一些问题,主要表现在以下几个方面： 1.1通信网络部署问题 企业网络链路大部分租用电信 SDH 线路,静态路由,拓扑不可变,缺乏动态的资源接纳控制及机动控制能力。新业务应用可能基于 NGN 的技术体制,实现多业务、宽带化、分组化、开放性、移动性、兼容性、安全性、可管理的网络需求,采用分组技术的综合开放的网络架构。 由于业务和网络分离,大型企业网络的配置是通过命令行等方法进行人工配置的,其本身是个静态网络,固定之后不能经常按照用户需求改变,当需要在企业网上开展系统试验时,会经常需要网络及时做出调整,就显得非常低效,也有可能无法实现。 1.2安全管理问题 随着企业应用的深入与变化,对企业网络的安全要求越来越高。现有的安全保密措施已逐渐落后,安全管理流程复杂、处理性能不足,难以实现资源的安全、灵活、有效分配,无法满足企业对资源可信、可控、可管的要求,以及在大容量、高带宽、多业务的协同设计和协同试验的安全保障需求。 其主要问题如下: 1)支持安全接入的方式不灵活,不能实现动态资源的动态分配和调整。 2)远程传输加密开销过大,远程传输采用双层加密措施,存在效率低下、故障不易定位等问题,无法满足新业务应用的多应用、多协议、高带宽、多种接入方式的要求。 3)安全防护的灵活性不足,与企业网络配合的安全管理审批流程复杂、灵活性不足,不能满足协同试验验证的接入、退出、变更的灵活性的要求。 4)安全防护的整体调度能力不足,无法实现各种安全资源的统一配置。 1.3运维管理效率低 面对大型企业大量不同年代、不同厂家、不同设备的采购、设计、集成、部署、维护运行、升级改造,其运行维护成本高、效率低。 大型企业网络主要包括基础网络系统、安全保密系统、数据中心、灾备中心及运维管理中心几个组成部分,这些由大量的路由器、交换机、服务器等构成,对于故障定位是一件非常困难的事情,且很多故障或错误是由人的误操作导致的,因此需要大型企业网络能够具有智能管理手段。尤其是网络管理被普遍认为是当前所面临的最严峻的挑战之一,网络管理的根源都是相同的,即需要维持路由器和交换机等的物理和逻辑配置的一致性。 1.4资源利用率低 大型企业很多情况下由传统网络、安全保密系统、数据中心、灾备中心及运维管理系统等几部分构成,但目前传统网络无法支持云的定制网络实时生效,难以形成多层网络的协同沟通,难以根据业务需求自动调整网络带宽,以致网络资源利用率比较低,难以满足大型产品的协同设计及大型系统的协同测试试验验证等 2、SDN概念、架构、特点