SDN变革

SDN，即软件定义网络，是目前ICT领域备受关注的技术和架构。SDN具有控制与转发分离、控制逻辑集中、网络能力开放等特点。通过把网络的控制面和转发面分离，从而可以通过集中的软件控制器对大规模网络进行控制和灵活定义，最终达到网络能力开放的目的。这样的思路和架构将会对整个ICT产业产生重大影响，电信运营商也不可避免地被卷入这次科技浪潮。

    历次技术的变革都会带来新的机遇和挑战。如互联网架构的引入极大地冲击了传统的电信业务。传统的电信网络采用业务和网络紧耦合的架构，电信运营商收益颇丰；而互联网架构中业务和网络分离，使得传统电信业务大量流失，一些传统电信业务被替代，但互联网业务使得网络流量激增也给电信运营商带来了收益。

    SDN采用控制与转发分离，控制逻辑集中的架构，将是继互联网革命后的又一次大的改变。本文将分析SDN给电信运营商网络带来的变化，以及这些变化会给电信运营商带来哪些机遇和挑战。

SDN架构及其对运营商网络的影响

     SDN的总体架构如图1所示，分为转发平面和控制平面。转发平面由通用化的网络转发设备组成，接受控制平面的指令，执行报文的转发及网络层的操作等；控制平面即SDN控制器，通过南向接口实现对转发面设备的集中管理和控制；同时，SDN控制器更可以灵活定义网络，实现网络抽象化、虚拟化，通过北向接口为上层的应用提供网络能力调用接口，实现了网络能力的开放。

    SDN架构给运营商网络带来了以下变化：

    ● 控制平面和转发平面的分离，使得转发平面的功能趋于简单，对设备的软、硬件需求趋于通用化，网络的结构、层次将更加简单；

    ● 集中的SDN控制器，可实现大量网元的管理和控制，使得运营商可拥有全局的网络视图，可基于全局视图实施网络规划设计、网络优化、运维管理；

    ● 统一的控制有利于网络资源的整合与虚拟化，虚拟网络运营更加容易；

    ● 控制平面可采用软件灵活定义网络，网络将更加智能，能更好感知网络和业务，网络资源的整合成为可能，与IT设施的协同成为可能；

    ● SDN控制器可通过北向接口为上层应用提供网络服务，使得应用可获得所需的网络资源或可管理控制相应的网络资源，应用和网络的联系将更加紧密。

    这些特点，给电信运营商带来新的机遇，同时也带来了新的挑战。

电信运营商面临的机遇

    SDN给电信运营商带来的机遇可以从“开源”和“节流”两方面进行分析。

    开源，即增加收入；SDN为电信运营商带来增加收入的机会点如下：

    ● SDN采用统一的控制平面实现网络虚拟化，可满足云计算数据中心的网络虚拟化需求，可促进云计算数据中心的发展，可对外提供计算+存储+网络的综合数据中心IaaS的公有云服务。

    ● SDN采用统一的控制平面实现网络虚拟化，便于为虚拟运营商提供虚拟网络租用服务。

    ● SDN采用北向接口为上层应用提供网络编程接口，可为应用开发商提供网络编程接口服务，增加业务收入。

    ● SDN采用北向接口为上层应用提供网络服务调用接口，使得电信运营商可为ICP/ISP提供网络服务调用接口，开放网络服务。ICP/ISP可在用户选用付费业务后，为用户临时申请端到端的网络保障服务，保障付费用户的业务体验。

    ● 统一的控制，网络能力的开放，使得网络能力和应用服务可以更好地协同；电信运营商可以发挥网络优势，保障自营业务的服务质量，增强自营业务的竞争力。

    节流，即减少运营支出；SDN能为电信运营商减少运营支出的机会点如下：

    ● 设备的通用化，简单化，使得网络各层次的功能趋同，网络结构更加简单、扁平化，降低了网络建设成本。

    ● SDN采用统一的控制器实现对网络的控制和管理，使得电信运营商可实现全局的网络规划、网络优化，降低网络流量的无效处理，提高网络利用率。如全网的流量优化调度、IP网络与光网络的多层多域优化等。

    ● SDN控制器拥有网络的静态拓扑及网络状态，可在此基础上开发一系列的网络运维、故障诊断工具，提高网络运维的效率，降低运维成本。如：基于网络的转发状态表，可开发出网络故障模拟和诊断工具，可模拟真实网络环境中的报文转发，实现故障的快速定位和排除。

    综上所述，电信运营商基于SDN架构整合网络资源，不仅可以提供IaaS服务增加收入，更可以通过北向接口为ICP/ISP或自营业务提供网络保障服务，增加业务收入，提高自营业务的竞争力；同时，SDN架构也降低了设备和网络的复杂度和成本，使得网络可以更加合理优化，运营效率更高。

电信运营商面临的挑战

    SDN给电信运营商带来的挑战主要体现在网络运营及业务运营两个方面。

    在网络运营方面的挑战，主要存在以下两个可能。

    首先，基础电信运营商将面临虚拟运营商的竞争。基础电信运营商在网络运营方面有着长期的积累，技术人员经验丰富，运营支撑系统完善。而SDN的引入使得网络虚拟化更加简单，管理和运营可通过统一的控制器实现，降低了网络运营的门槛，降低了网络运营人员的技能要求，使得基础电信运营商和虚拟运营商在网络运营方面处于同一起跑线，必然加剧竞争。

    其次，存在着小运营商联合的可能。由于SDN控制与转发分离，控制逻辑集中的架构，使得小运营商可能联合起来，通过统一的控制器实现全网的管理和控制，扩大网络的覆盖范围和网络能力，提供全网的协同和调度，增强了整体的竞争力，与优势运营商展开竞争；同时，一些具有强大网络控制器软件的公司，在取得网络运营牌照的情况下，可整合众多局部的管道、网络资源，形成大范围的网络运营。

    在业务运营方面的挑战，主要来自ICP/ISP。互联网采用业务和网络分离的模式后，互联网ICP/ISP提供了丰富的应用，大量的互联网应用在侵蚀着传统的电信业务。尤其随着终端智能化，网络宽带化，电信语音、视频业务正面临着巨大的挑战。SDN架构的引入将使得网络能力开放，使得ICP/ISP可以获得网络资源的控制权，或可根据应用的需要获得相应的网络资源。因此，ICP/ISP将可提供有电信级网络保障的互联网业务，将会对电信运营商自营业务形成更大的冲击。

    从影响的程度分析，电信运营商有着丰富的网络运营经验积累、品牌优势，SDN引入带来的网络运营挑战风险总体可控。更多的挑战来源于业务运营的竞争，面临众多互联网ICP/ISP的竞争，电信运营商存在沦为“管道工”的风险。

    基于以上分析可以看出，对电信运营商来说SDN是一把双刃剑。而电信运营商面临的网络运营和业务运营的挑战，无论是否引入SDN，都将长期存在，这是互联网发展，网络与业务分离、网络与终端分离、基础设施能力开放化的趋势使然。而SDN的引入，降低了网络复杂度，提升运维效率，增加业务收入，可以更好地促进网络应用创新。

    因此，电信运营商需要积极研究SDN，深入挖掘SDN的潜力，运用SDN进行“开源”和“节流”，不断提升网络运营效率；加强应用与网络的协同创新，充分发挥电信运营商的既有网络优势，增强应用服务的竞争力。