SDN东西南北向接口

本文摘自（作者：工信部电信研究院 曹蓟光写的SDN任重道远）本文试图从梳理SDN技术的发展脉络入手，分析SDN技术的内涵、本质特征、应用领域、发展趋势，进而分析SDN技术发展带来的影响。

网络的开放是产业发展的必然趋势，不但能够带来相应设备和网络的高效，而且可以进一步细分产业链，带来新的产业发展机遇。当年，机械零件之间的“开放”，实现了零件之间的标准互换，细化了机械加工的产业链，提高了成品机械的生产效率，极大地推动了工业革命的发展。在网络通信领域，通过SDN技术可以实现类似的期待。

在数据设备内，可以概括为两个平面，如下图所示：

从网络开放性的角度来理解SDN，我们可以把SDN分为三个类别，每个类别之间的开放性是递增的关系：

（1）开放控制层北向接口的SDN（可以简称为SDN-N）

这种思路研究数据网络开放控制面与业务应用之间的北向接口，向上提供资源抽象，实现软件可编程控制的网络架构。数据网络中控制层北向接口的开放有利于互联网应用服务感知数据网络状态、优化业务应用设计、改善用户业务体验，因此得到了互联网服务提供商的支持。北向接口开放性研究发端于5年前的P2P研究热潮，为了实现P2P流量优化与数据网络流量调度之间的协调，IETF启动了ALTO、DECADE等多个工作组，随着P2P热度的消退，这些工作的研究进展缓慢，但是SDN的升温为这个研究方向注入了新的活力。但是研究北向接口的开放性，主要是要抽象不同业务应用的共性特征，及其对数据网络的承载需求，但是业务应用的多样性使得这项工作目前进展并不顺利。

（2）开放控制层南向接口的SDN（可以简称为SDN-S）

这种思路就是大家通常理解的SDN，即数据网络中控制平面与数据平面的分离。目前比较热的ONF的Openflow协议和IETF的Forces协议都是工作在这个层面的，都是定义控制平面与数据平面分离后，两者之间的通信协议。Openflow与Forces协议的不同点在于：Openflow所面对的转发设备硬件假设只支持十元组，Openflow可以针对十元组做各种转发规则的配置；而Forces假定所面对的转发设备硬件是协议无关的，Forces可以以XML语言的格式来任意定义底层转发设备的处理逻辑。协议无关的转发设备目前也成为了研究的热点，要做到协议无关，需要硬件具备众多的功能，看似十分困难的工作，但是一些芯片厂商和设备厂商已经研发出了协议无关的转发产品，是一个值得关注的方向。

（3）开放控制层东西南北向接口的SDN（可以简称为SDN-SE）

在开放了南北向接口以后，SDN发展中面临的一个问题就是控制平面的扩展性问题，也就是多个设备的控制平面之间如何协同工作，这涉及到SDN中控制平面的东西向接口的定义问题。如果没有定义东西向接口，那么SDN充其量只是一个数据设备内部的优化技术，不同SDN设备之间还是要还原为IP路由协议进行互联，其对网络架构创新的影响力就十分有限。如果能够定义标准的控制平面的东西向接口，就可以实现SDN设备“组大网”，使得SDN技术走出IDC内部和数据设备内部，成为一种有革命性影响的网络架构。目前对于SDN东西向接口的研究还刚刚起步，IETF和ITU均未涉及这个研究领域。

从网络开放性的发展趋势来看，SDN概念对于网络设备和网络架构设计的影响还处于初级阶段，以后随着SDN中控制平面北向和东西向接口的标准化，以及SDN技术与网络虚拟化技术的融合，将使SDN技术释放出更大活力和更为深远的影响力。