Las principales características técnicas de SDN
Las principales características técnicas de SDN
Los escenarios de aplicación de SDN están estrechamente relacionados con las características de la tecnología SDN en sí. Las siguientes son las principales características técnicas de SDN que he traído. Para su referencia.
Las principales características técnicas de SDN se reflejan en tres aspectos:
● Separación de reenvío y control. SDN tiene las características de separación de reenvío y control. El controlador SDN se utiliza para implementar funciones como recopilación de topología de red, cálculo de ruta, generación y entrega de tablas de flujo, gestión y control de red, etc., mientras que el dispositivo de capa de red es el único responsable. para el reenvío de tráfico y la ejecución de políticas. De esta manera, el plano de reenvío y el plano de control del sistema de red pueden desarrollarse de forma independiente. El plano de reenvío puede desarrollarse hacia la generalización y la simplificación, y el plano de control puede desarrollarse hacia la centralización y la unificación, con un rendimiento más sólido; y capacidad.
● Lógica de control centralizada. Después de la separación de reenvío y control, el control se orienta hacia el desarrollo centralizado. La centralización del plano de control permite que el controlador SDN tenga la topología estática global de la red, información de la tabla de reenvío dinámico de toda la red, utilización de recursos, estado de falla, etc. de toda la red. Por lo tanto, el controlador SDN puede realizar una gestión, control y optimización unificados basados en el nivel de red, y también puede confiar en la información de reenvío dinámico de la topología global para ayudar a lograr una rápida localización y eliminación de fallas y mejorar la eficiencia operativa.
● Capacidades de red abierta. Otra característica importante de SDN es que admite la apertura de las capacidades de la red. Después de realizar la gestión unificada, la integración y la virtualización de los recursos de la red a través de un controlador SDN centralizado, se utilizan interfaces norte estandarizadas para proporcionar recursos y servicios de red bajo demanda para aplicaciones de capa superior, logrando así capacidades de red abiertas. Este método soluciona el problema de que la red existente esté cerrada a los servicios y es una innovación revolucionaria.
Las características del control SDN y la separación de reenvío hacen que el hardware del dispositivo sea universal y simple, y el costo del hardware del dispositivo se puede reducir considerablemente, lo que puede promover la aplicación de SDN, sin embargo, debido a los cambios; En el hardware del dispositivo, los cambios en la tabla de flujo de reenvío también implican problemas de compatibilidad entre el equipo SDN y el equipo de red existente, lo que puede limitar la aplicación de SDN en redes a gran escala durante un cierto período de tiempo.
La naturaleza centralizada de la lógica de control SDN permite que el controlador SDN posea la topología global y el estado de la red, implemente optimización global y proporcione implementación, garantía, detección y otros medios de red de extremo a extremo; al mismo tiempo, el controlador SDN puede centralizar las redes de control en diferentes niveles para lograr la colaboración y optimización de múltiples capas y dominios de la red, como la programación conjunta de redes de paquetes y redes ópticas.
La apertura de las capacidades de la red SDN hace que la red sea programable y fácil de proporcionar servicios de aplicaciones. La red ya no es solo una infraestructura, sino también un servicio.
Un artículo sobre la aplicación de la tecnología SDN y NFV en la arquitectura de red de comunicaciones móviles 5G
Resumen
En la red de comunicaciones móviles actual, la clave es romper a través de la definición de software Desafíos técnicos relacionados con networking (SDN) y virtualización de funciones de red (NFV). Antes de esto, aprendimos que si se utilizan las tecnologías SDN y NFV en la arquitectura de red 5G, traerá una gran comodidad; además, se elaboró el estado de investigación de tecnologías SDN y NFV más avanzado del mundo, y el SDN; finalmente se exploró el concepto de diseño basado en la arquitectura de red de SDN/NFV, basándose en varios factores, se discutió tentativamente la arquitectura de red 5G basada en la tecnología SDN/NFV y se analizaron las dificultades técnicas y se propusieron las soluciones correspondientes, con la esperanza de hacerlo. hacer ciertas contribuciones al desarrollo de la industria.
Palabras clave
Red definida por software; virtualización de funciones de red; arquitectura de red 5G
Algunas instituciones de investigación de mercado han concluido que la quinta generación Las comunicaciones móviles (en lo sucesivo, (también conocida como 5G) probablemente establecerá protocolos relevantes alrededor de 2017, y el momento de su comercialización está previsto provisionalmente para 2020. Sin embargo, en los últimos años, el consumo de tráfico de Internet ha seguido aumentando, la demanda del mercado es urgente y la tecnología de comunicaciones móviles de quinta generación ocupa una posición importante en las estrategias futuras. Por lo tanto, la investigación sobre la tecnología de red 5G ya ha comenzado en el mercado. Las necesidades son cada vez más urgentes.
En el mercado nacional, algunas empresas y organizaciones también se han adaptado al desarrollo de los tiempos y han lanzado sucesivamente investigaciones técnicas sobre redes 5G. Esto es especialmente cierto a nivel internacional. Los operadores de telecomunicaciones de varios países se apresuran a presentar sus propias ideas 5G y todos están realizando demostraciones técnicas de sus propios planes. Evidentemente, los operadores y fabricantes de equipos, tanto nacionales como extranjeros, han iniciado un largo camino de investigación sobre la tecnología 5G. La competencia entre varias organizaciones es muy importante para lograr conocimientos técnicos en la industria. Para los gigantes de la industria, este es un período crítico para obtener patentes que les permitan aprovechar el terreno tecnológico y determinar el futuro. La actual tecnología 5G aún no ha alcanzado el conocimiento técnico en áreas clave. Debido a esto, el campo de las comunicaciones móviles marcará el comienzo de enormes cambios, que también traerán oportunidades y desafíos sin precedentes.
1. Los beneficios de introducir SDN y NFV en la arquitectura de red 5G
SDN es estrictamente una arquitectura de red innovadora y tiene algunas características obvias:
1) La parte de control y la parte de reenvío están aisladas
2) El control está centralizado
3) Las interfaces de software utilizadas están ampliamente definidas;
El punto central es separar el plano de control del plano de datos. La función de reenvío solo la implementa la capa inferior del dispositivo de hardware, mientras que la capa superior está separada para el control centralizado, logrando así la disponibilidad. de aplicaciones y funciones de red. En un sistema de control centralizado, se puede captar el uso de la red por parte de todos los usuarios y luego se puede llevar a cabo un control macro del tráfico de la red globalmente, se pueden asignar razonablemente los recursos de la red y se puede mejorar la utilización de los recursos.
Estas ventajas de SDN pueden utilizarse científica y racionalmente en redes futuras, permitiéndole mostrar su fuerza en la industria de las comunicaciones en red. Precisamente gracias al uso razonable de la tecnología SDN se pueden poner en juego de forma más eficaz las funciones básicas de las redes móviles, lo que también hace realidad la integración vertical, simplificando la red y adaptándose a la tasa de acceso que aumenta gradualmente. Si nos remontamos a sus raíces, SDN se creó por primera vez en la Universidad de Stanford, mientras que el concepto de NFV proviene de la alianza de operadores. Su propósito es hacer un mejor uso de las redes existentes y al mismo tiempo resolver los problemas de las instalaciones de hardware voluminosas, tradicionales y difíciles de ampliar. hacer inversiones Maximizar las ganancias.
Del documento técnico de NFV publicado no hace mucho, podemos aprender que definen la relación entre SDN y NFV de la siguiente manera: primero, los dos tienen una relación complementaria y se pueden integrar, pero hay No hay dependencia entre los dos. En otras palabras, NFV puede implementar una implementación independiente sin considerar el impacto de SDN. Sin embargo, los dos son complementarios, principalmente porque SDN puede hacer que NFV sea más compatible y fácil de operar. A su vez, la virtualización de NFV y otras tecnologías pueden mejorar la flexibilidad de SDN.
2. Estudio preliminar sobre la arquitectura de la red objetivo
A juzgar por la situación actual del mercado, Alcatel-Lucent, Huawei de China, ZTE y otras empresas de información y comunicación, importantes instituciones de investigación y foros están compitiendo por Proponga sus propios documentos técnicos sobre 5G. Estos documentos técnicos presentan la perspectiva de cada empresa importante sobre la era de la red 5G y su comprensión de la oferta y la demanda del mercado. La arquitectura de la red 5G en el mundo actual no está madura y casi todos los conceptos recién se han propuesto y están en proceso de certificación técnica.
Bajo la guía de ideas básicas como SDN y NFV, la arquitectura de red de comunicaciones móviles 5G diseñada tiene principalmente las siguientes tres ideas de diseño:
(1) Utilizar procesamiento de división para elementos de red funciones
La red actual es cerrada y desordenada, y algunas funciones incluso entran en conflicto entre sí. Esto requiere redefinir las funciones de la red y organizarlas y dividirlas más claramente. El primer paso es separar el extremo de control del extremo de reenvío y realizar el desacoplamiento del software y el hardware. Mediante la separación, se puede lograr el propósito de colocar todas las funciones de control en el controlador SDN. Se utiliza el equipo de reenvío adecuado en el plano de reenvío, que generalmente es una pieza estándar. La ventaja es que el costo es bajo y están conectados en el. misma interfaz. Las funciones de expansión o actualización de capacidad se pueden lograr tanto en el plano de control como en el plano de reenvío, lo que hace que el equipo sea más conveniente y eficiente.
(2) Abstracción de funciones de red
Después de procesar las funciones de cada parte del elemento de red por separado, también es necesario realizar el trabajo de extracción integral. Después de cierta encapsulación regular, Los módulos con diferentes funciones están separados y se utilizan piezas estándar para los puertos de conexión entre cada módulo.
En comparación con las funciones de red antes de la partición, habrá cada vez más módulos de funciones de red descompuestos, lo que hará que las interfaces y los protocolos sean extremadamente complejos.
A través del procesamiento abstracto, se logra la modularización de las funciones de la red y se utilizan interfaces API entre los módulos funcionales para hacerlos más abiertos. Se reorganizan de acuerdo con los estándares relevantes para hacer que la red reorganizada sea meta. La función tiene una vista completa de la red, al tiempo que intenta satisfacer las necesidades de los usuarios, brindando a los clientes los mejores métodos de integración y transmisión de flujo de datos comerciales, logrando así el uso racional de los recursos de la red y fortaleciendo las capacidades de servicio de Internet.
La tecnología de Internet actual se está desarrollando a un ritmo rápido y existen muchas prácticas innovadoras basadas en la industria de Internet. Todas ellas se basan en el uso de plataformas de hardware públicas, lo que permite a los clientes utilizar interfaces API abiertas. , simplificar el proceso de innovación pública y reducir los requisitos de innovación son extremadamente importantes. Por lo tanto, al publicar la API a los desarrolladores para que puedan usarla a voluntad, el diseño y desarrollo de Internet rompe con el enfoque tradicional en los operadores y se orienta a un grupo de usuarios más amplio, permitiendo a los operadores tener capacidades de red más flexibles. resolviendo así los problemas existentes. Algunos tienen desventajas como la dificultad de actualización y la escasa escalabilidad causada por problemas de hardware.
(3) Reconstrucción de funciones de red
Separe los submódulos funcionales que tienen interfaces abiertas y combínelos según ciertas necesidades. De esta manera, no solo puede tener lo básico. Las funciones de la red existente y, lo que es más importante, pueden hacer que cada componente sea independiente entre sí e incluso lograr un escalado dinámico. Al mismo tiempo, se pueden desarrollar, depurar y organizar razonablemente rápidamente en función de las tendencias de desarrollo futuras para reflejar nuevas funciones. Por lo tanto, sobre esta base, los recursos de la red se pueden compartir por completo y la orquestación bajo demanda y el aislamiento de fallas también se pueden realizar según los requisitos comerciales reales. En realidad, este es el propósito de volver a dividir y abstraer.
Como todos sabemos, la tecnología de TI tiene las ventajas de flexibilidad y velocidad, que también han aprendido las redes de telecomunicaciones. En la próxima era 5G, su arquitectura de red no será la arquitectura fija y cerrada de la actual. pasado, pero será reemplazado por Será una arquitectura completamente nueva basada en tecnología de virtualización. Después de dividir y reorganizar los módulos existentes, no solo se pueden realizar las funciones más básicas de la red existente, sino que, lo que es más importante, se puede reducir la redundancia. Por ejemplo, las funciones o servicios de algunos módulos han superado su vida útil y han alcanzado las condiciones de retirada del mercado. ¿Pero es este realmente el caso? Según los cálculos, la tasa de utilización de las más de 2.000 funciones de sus conmutadores de circuito existentes no supera ni el 1%. Sobre la base de la modularización, los operadores pueden elegir según sus necesidades reales y maximizar el uso de los recursos de inversión. tiempo, conseguimos el objetivo de eliminar gastos inútiles.
3. Conclusión
Basado en la tecnología SDN y NFV, el artículo realiza el desacoplamiento, la abstracción y la reconstrucción de redes existentes y presenta algunas ideas de uso creativas, como el control. una futura arquitectura de red de comunicaciones móviles que está separada del plano de reenvío, tiene control centralizado y es programable, y ha realizado una exploración tentativa de la futura arquitectura de red de comunicaciones móviles. Después del resumen y el análisis, podemos saber que la nueva arquitectura de red basada en SDN y NFV no solo puede resolver algunas de las deficiencias inherentes de la arquitectura tradicional, sino que también cumple con los requisitos de programabilidad de la red y respuesta rápida del creciente número de nuevos servicios. en el futuro. ;