第9章软件定义网络 91软件定义网络的起源和发展 91.1软件定义网络的起源 伴随着物联网、云计算等新技术的发展以及智能手机的普及,互联网以强劲的发展 势头渗透至人们的工作、生产和生活等各个领域,其上所承载的业务类型也日益丰富, 涵盖了社交网络、电子商务、企业信息化系统等多种不同特征的业务。在这种网络环境 下,网络用户的急剧增加、差异化的网络业务需求、用户个性化的服务质量需求等都使 得现有的网络架构难堪重负,以IP为核心的网络架构的局限性逐渐凸显出来。例如 日益突出的网络信息窃取问题,恶意攻击、密码泄露、病毒、木马每年都会造成上亿美 元的损失;网络地址消耗殆尽;臃肿不堪的网络路由无法满足云业务对网络的快速响应 需求等,尽管如此,针对网络中存在的问题,网络工程师们做了大量的改进和创新工作, 提出了一系列方案来解决网络中遇到的问题,如IPSe、MPLS、IPv6等。这种“补丁 式”的措施虽然奇迹般地让网络在各种不同的应用上工作到了今天,但是,这种模式下 发展起来的互联网已经成为一个规模臃肿、结构繁杂、QoS不可靠的系统,进一步加剧 了网络数据层和网络控制层的压力,使得网络控制层愈加复杂,难以适应目前网络业务 的发展。 为了适应今后互联网业务的需求,业内也形成了“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了”的主流意见,并对未来网络体系架构应具备的性质 和功能提出了要求。首先,未来网络的体系架构应提供多视角的网络操作要求,用户、 网络服务提供商、网络设备制造商等都可以对网络的某些功能进行管理和控制。其次 未来网络应提供信息共享、迅速感知网络状态的功能,保证各个网络主体能快速地调整 网络服务策略。软件定义网络的兴起为未来网络的发展提供了方向。 经过多年的发展,以TCPP为核心的网络架构中存在着越来越多的问题。大家一 致认为传统的修修补补方式并不能从根本上解决网络问题。为此,业界提岀了重新设计 网络架构以解决网络问题的方式,学术界形象地称之为“ Clean Slate”方案,可以尽可 能地考虑当前的各种需求及未来可能的需求。其中,比较有代表性的有:美国的FIND ( future Internet network design,未来互联网网络设计)和GENI( global environment fo network innovations,全球网络创新环境)、中国的CNGI( China next generation Internet,1 第 9 章 软件定义网络 9.1 软件定义网络的起源和发展 9.1.1 软件定义网络的起源 伴随着物联网、云计算等新技术的发展以及智能手机的普及，互联网以强劲的发展 势头渗透至人们的工作、生产和生活等各个领域，其上所承载的业务类型也日益丰富， 涵盖了社交网络、电子商务、企业信息化系统等多种不同特征的业务。在这种网络环境 下，网络用户的急剧增加、差异化的网络业务需求、用户个性化的服务质量需求等都使 得现有的网络架构难堪重负，以 IP 为核心的网络架构的局限性逐渐凸显出来。例如： 日益突出的网络信息窃取问题，恶意攻击、密码泄露、病毒、木马每年都会造成上亿美 元的损失；网络地址消耗殆尽；臃肿不堪的网络路由无法满足云业务对网络的快速响应 需求等，尽管如此，针对网络中存在的问题，网络工程师们做了大量的改进和创新工作， 提出了一系列方案来解决网络中遇到的问题，如 IPSec、MPLS、IPv6 等。这种“补丁 式”的措施虽然奇迹般地让网络在各种不同的应用上工作到了今天，但是，这种模式下 发展起来的互联网已经成为一个规模臃肿、结构繁杂、QoS 不可靠的系统，进一步加剧 了网络数据层和网络控制层的压力，使得网络控制层愈加复杂，难以适应目前网络业务 的发展。 为了适应今后互联网业务的需求，业内也形成了“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了”的主流意见，并对未来网络体系架构应具备的性质 和功能提出了要求。首先，未来网络的体系架构应提供多视角的网络操作要求，用户、 网络服务提供商、网络设备制造商等都可以对网络的某些功能进行管理和控制。其次， 未来网络应提供信息共享、迅速感知网络状态的功能，保证各个网络主体能快速地调整 网络服务策略。软件定义网络的兴起为未来网络的发展提供了方向。 经过多年的发展，以 TCP/IP 为核心的网络架构中存在着越来越多的问题。大家一 致认为传统的修修补补方式并不能从根本上解决网络问题。为此，业界提出了重新设计 网络架构以解决网络问题的方式，学术界形象地称之为“Clean Slate”方案，可以尽可 能地考虑当前的各种需求及未来可能的需求。其中，比较有代表性的有：美国的 FIND （future Internet network design，未来互联网网络设计）和 GENI（global environment for network innovations，全球网络创新环境）、中国的 CNGI（China next generation Internet