SDN软件定义网络的未来与挑战
引言
随着互联网技术的飞速发展，传统的硬件定义网络(Hardware-Defined Network, HDN)面临越来越多的问题。包括复杂性、灵活性不足以及成本高昂等。为了解决这些问题，软件定义网络(Software-Defined Networking, SDN)应运而生，它通过抽象出数据平面的控制和管理功能，将网络操作系统从物理设备中分离出来，使得网络资源可以更加灵活地进行配置和管理。
SDN概述
SDN是一种新的计算模型，它将传统的三层架构（应用层、控制层和数据平面）重新设计为一个更为简化且可扩展的结构。在这个模型中，应用程序直接与控制层通信，而不是通过复杂的协议交互。这使得开发人员能够独立于硬件制造商之外创新，并在不影响现有硬件基础设施的情况下实现新功能。
控制器角色
在SDN架构中，控制器扮演着核心作用。它是整个系统中的智能中心，对外提供一致性的接口供上层应用调用，同时对内负责协调各个交换机之间的流量流动，以确保数据包按预定的路径转发。此外，控制器还需要处理来自所有节点上的实时状态信息，并根据这些信息做出决策以优化整个网络性能。
数据平面与北bound接口
数据平面主要由开源或专有的路由器和交换机组成，它们执行最终用户看到的一切操作——即发送、接收并转发数据包。而北bound接口则是指向上方连接到控制层的一些协议，如OpenFlow，这些协议允许编写简单易懂的人类可读代码来描述如何处理特定类型或范围内流量，从而大幅度降低了编程难度。
应用场景分析
云计算: 在云环境中，SDN可以帮助自动部署虚拟私有云(VPN)，提高资源利用率并支持快速扩展。
**大规模事件": 例如体育赛事或者音乐节，可以使用SDN来优化交通流动，为每个人提供最佳导航建议。
**企业内部网": 企业可以使用SDN来创建安全、高效且高度自适应的内部网环境，以满足不断变化业务需求。
**5G移动通信": 随着5G技术推进，其所需的大规模多跳连接能力正逐渐被证明是通过基于SDN/ NFV平台实现可能的手段之一。
挑战与前景
尽管如此，不同行业对于采用SDN技术仍然存在一定的心理障碍，比如缺乏熟悉度、信任问题以及实施成本等。但随着时间推移，这些问题正在得到解决，同时也出现了更多针对不同行业需求定制化解决方案。在未来的五年里，我们预期会见证广泛范围内采用全面的SDNs解方案，从而彻底改变我们目前理解及使用“互联网”的方式。
