关于SDN软件定义网络和NFV网络功能虚拟化

1、SDN软件定义网络

在传统的网络中，各个转发节点（路由器、交换机）都是独立工作的，内部管理命令和接口也是厂商私有的，不对外开放。而SDN（Software Defined Networking）网络，就是在网络上建立了一个SDN控制器节点，统一管理和控制下层设备的数据转发，可以理解为软件定义的网络或者软件控制的网络。下级节点的管理功能被剥离给了SDN控制器，只剩下转发功能。

如上图所示，SDN的架构分为三层，依此为应用平面、控制平面和转发平面。SDN控制器向上与应用平面进行通信的接口，叫做北向接口，也叫NBI接口（northbound interface）。而SDN控制器向下与数据平面进行通信的接口，叫做南向接口，也叫CDPI接口（control-data-plane interface，控制数据平面接口）。

SDN的工作过程，是基于Flow的，SDN控制器和下级节点之间的接口协议，就是OpenFlow。只有支持OpenFlow的设备，才能被SDN控制器管理。SDN控制器在南向接口采用OpenFlow协议来与下层节点的硬件节点进行通信，该接口的性能直接影响到SDN控制器的命令能否准确下达到底层网络设备。

2、NFV网络功能虚拟化

NFV（ Network Function Virtualization）网络功能虚拟化，主要分成两部分，一是网络功能，即通信设备的功能，而虚拟化是一种云计算技术，或者说虚拟化是云计算的一种核心关键技术。所以在提NFV之前，先提一下云计算和虚拟化技术。

云计算，就是将计算资源从本地迁移到云端，实现“云化”。计算资源，主要是指服务器。它拥有CPU、内存、硬盘和网卡，通过安装操作系统和软件，能够提供各种计算机服务。

虚拟化技术，就是在物理服务器的基础上，通过部署虚拟化软件平台，把计算资源（类似CPU、内存等）、存储资源（类似硬盘）、网络资源（类似网卡）等资源进行统一管理，按需分配。

通信网络由多个网元设备组成，这些网元本身就是定制化服务器。网元上面运行的软件服务，确保功能得以实现。这些网元大都是各厂家自行设计的专用设备，随着x86通用服务器硬件能力的不断增强，通信行业开始学习IT行业，引入云计算技术，使用x86通用服务器替换厂商专用服务器，将核心网云化下。

核心网的架构设计也借鉴IT的微服务理念，变成了SBA架构（Service Based Architecture）。简单来说，就是将一个服务器实现多个功能变成多个服务器实现各自功能。N个虚拟机，N个功能，相互隔离。

3、SDN和NFV对比

如上图，SDN处理的是OSI模型中的2-3层，主要用于优化网络基础设施架构，比如以太网交换机，路由器和无线网络。NFV处理的是4-7层，NFV主要是优化网络的功能，比如负载均衡，防火墙，WAN网优化控制器等。

SDN是控制和转发解耦，NFV是软件和硬件解耦。两者都是解耦，目的只有一个，就是灵活化。而灵活化的目的，就是服务于网络切片。需要注意的是，5G中的NSA是不支持网络切片的。只有SA，才支持网络切片。总而言之，网络架构采用SA组网，承载网采用SDN，核心网采用NFV，是成为真5G的先决条件。