网络革命拂晓：SDN进入智能宽带接入网(1)

网络革命拂晓：SDN进入智能宽带接入网(1)

当前互联网流量的爆发式增长以及三网融合的不断推进，宽带接入网朝着全业务、高带宽、易运行维护的方向发展已成为不可逆的趋势，近年来，国内电信运营商不断加大光纤接入网的建设力度，据电信业权威资讯机构Ovum预测，中国的FTTx用户数到2015年将达7650万，占全世界FTTx用户数的50%以上。随着FTTx技术大规模推广，全网资源调度以及运行维护成本的压力越来越大，继接入网宽带化之后，接入网的智能化将成为新的研究热点，我们基于SDN提出软定义智能宽带接入网解决方案。

SDN/OpenFlow：下一代互联网架构的代表者

互联网爆发式的发展已远远超出其最初设计者的想象，当前互联网流量迅猛增长、承载业务日益复杂以及社会地位越来越重要，使得诸如安全性、稳定性、可控性等问题越来越尖锐，现代的互联网架构已经无法满足未来网络发展的需求。传统的解决方案都是将越来越多的复杂功能加入到互联网体系结构中，例如组播、防火墙、区分服务、流量工程、MPLS等。这使得路由器等交换设备越来越臃肿而且性能提升的空间越来越小，同时网络创新越来越封闭，网络发展越来越缓慢。

OpenFlow是美国斯坦福大学于2007年提出的一种支持网络创新研究的新型网络交换模型，该模型通过开放的流表支持用户对网络处理行为进行控制，从而为新型互联网体系结构研究提供新的实验途径。被享有声望的《麻省理工科技评论》杂志选为十大未来技术之一。目前，OpenFlow受到了学术界和产业界的高度关注，OpenFlow的推广组织——开放网络基金会(Open Networking Foundation，简称ONF)的成员基本涵盖了所有网络及互联网领域的巨头。

OpenFlow将传统的物理固定的硬件定义网络改造成为了动态可变的软件定义网络(SDN：Software Defined Network)。而一个软件定义的可控的互联网，除了更加灵活以外，毫无疑问，通过恰当的控制算法，将大大提高网络自身的健壮性、运行效率以及安全性，更重要的是基于OpenFlow集中式控制机制的网络操作系统将彻底改变当前路由交换设备的封闭性，在OpenFlow网络中部署一种新的路由协议或安全算法，仅需要在控制服务器上撰写数百行代码。

OpenFlow的核心思想是将原本完全由交换机/路由器控制的数据包转发过程，转化为由OpenFlow交换机(OpenFlow Switch)和控制器(Controller)分别完成的独立过程。从而实现了数据转发和路由控制的分离。如图1所示，控制器可以通过OpenFlow协议来控制交换机中的流表(Flow Table)，从而达到控制数据转发的目的。OpenFlow交换机接收到数据包后，首先在本地的流表上查找转发目标端口，如果没有匹配，则把数据包转发给Controller，由控制层决定转发端口。