9、软件定义网络：架构、挑战与网络策略

软件定义网络：架构、挑战与网络策略

1. 软件定义网络（SDN）概述

数据中心对高性能的追求使得网络性能要求变得至关重要。传统网络通过精心设计和配置，利用首选路由并在物理网络的关键节点放置中间盒，在一定程度上能够满足这些要求。然而，随着网络规模的扩大，手动配置容易出错，且难以适应应用需求，无法满足可扩展性要求。

SDN通过解耦概念填补了这些空白，将控制逻辑委托给一个集中的控制实体，实现了数据包流的动态管理、流量平衡和资源分配，从而提高了网络性能，并消除了网络中的中间盒概念。

2. SDN在蜂窝网络中的应用

近十年来，蜂窝设备数量不断增加，给蜂窝网络带来了巨大压力。将SDN集成到蜂窝网络的需求推动了3G和4G通信的发展。

传统蜂窝架构存在集中式数据流的问题，流量需通过具有多种网络功能的专用设备，增加了架构成本。为满足不断增长的流量需求，小区规模逐渐变小，导致相邻基站之间的干扰，使资源分配变得不够合理。

SDN在蜂窝网络中的应用解决了这些问题。通过分离控制平面和数据平面，引入集中式控制器，该控制器能够全面了解网络情况，简化了设备架构，降低了成本。路由、移动性管理和策略执行等操作由多个协作控制器负责，提高了灵活性和可管理性。集中式控制器还简化了负载和噪声管理，无需基站之间进行直接交互和协调，它做出决策并指示数据平面执行各种服务。此外，使用SDN引入虚拟运营商变得简单易行，运营商无需额外付费即可管理用户流量和控制器。

3. SDN面临的研究挑战

SDN虽然是一种有前途的技术，但仍面临一些未解决的挑战，具体如下：
|挑战类型|详细描述|解决方案探索|
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