【独家观察】从CCBN看趋势（2）：SDAN
CCBN2015已经召开。本系列文章力图从理论的视角寻找其中所反映出来的一些重要的行业发展趋势。
当前，由各种智能终端设备、各种云服务、以及庞大的光纤网络和无线通信网络共同构成的全球互联网爆发式发展，极大地刺激了网络业务的日益多样化与复杂化。同时，随着用户对综合业务通信需求的与日俱增，以及定制化、差异化需求的出现，网络的数据转发面朝着超长距离、超大容量、超高速率的方向发展，控制管理面则朝着智能灵活、软件定义、用户交互、安全可靠、高效节能的方向发展。开放化和低成本成为未来网络发展的核心目标。
同时随着互联网OTT厂商的兴起，传统网络运营商逐步“被管道化。接入网作为用户接入互联网的第一道门户，是用户网络体验的核心，是联系业务与用户的纽带。随着互联网服务驱动网络架构的变革，人们对接入网提出了新的要求，需要进一步具备智能、开放、服务化等特点，而传统的接入网架构与技术难以满足需求。
SDN是一种新型的网络架构，旨在将网络的控制与转发相分离，并对底层设备实现可编程化控制，从而达到网络开放与灵活配置的目标。SDN从架构上打破了传统依赖专有网元形成的封闭、僵化的控制体系，降低了设备生产的成本，并简化了运营，提高了网络运维的效率。目前SDN技术在光网络中的应用也得到广泛的关注，并形成了系列关键技术。
SDN技术为接入网的发展提供了新的思路，如控制与转发分离、虚拟化以及集中控制等特点，使光接入网设备逐渐具备智能控制功能，进而支持由多台设备协同组网，提供集成服务的能力。
软件定义接入网架构包括应用平面、控制平面、设备平面3个平面。
设备平面指底层网络设备，“傻瓜化”硬件只保留数据的转发、策略的执行。传统的路由计算、策略的分析生成功能上移到控制平面，设备平面通过集成OpenFlow 协议向控制平面提供可编程接口。目前设备平面与控制平面主流的通信协议是OpenFlow。
控制平面主要包括网络操作系统，其中系统内核提供基础的协议通信、系统服务管理。在网络操作系统中，以网络服务的形式完成控制平面的网络核心控制功能，比如网络拓扑结构、网络状态信息、异构网络虚拟化、用户认证、QoS保障、安全等模块。
应用平面通过控制平面北向API接口实现更加复杂的应用层功能，如故障监控、资源调度、业务定制等应用。软件定义接入网通常具有如下特点：
（1）随着对下一代互联网研究的深入，近年来软件定义网络成为国内外研究的热点，软件定义网络实现了网络基础设施资源的集中可编程控制，通过控制器的集中管理，使网络策略可编程控制、网络资源可最优化分配。
集中式的控制架构，将数据转发层和控制层分离，接入节点的控制功能集中到控制器，通过硬件开放的可编程接口实现接入网节点傻瓜化，网络运维管理集中化，赋予网络运营商资源调配的灵活性，既可以减小网络运营者的管理成本，又可以让网络更敏捷。
（2）接入网技术标准复杂，异构网络之间资源粒度和管理方式差异性较大，传统的接入网运营方式都是以家庭物理端口为单位，导致资源利用率低，资源调度困难等问题，基于软件可编程的虚拟化资源抽象机制，可以为网络控制层提供统一抽象的资源接口，实现全网资源的统一管理、灵活调度，提升资源利用率，增强用户体验，降低网络运营成本。
（3）随着三网融合以及VoIP、IPTV等业务的普及，接入网需要具备全业务运营的能力，并且需要根据不同的业务需求与用户需求采用不同的QoS与管理策略。这在一定程度上加大了网络的管理运营难度，但是受到传统人工或半人工管理模式的限制，传统的接入网资源管理存在一定的局限性，同时也不能实时满足业务动态变化的需求。
软件定义接入网通过集中式控制器统筹全网资源，实时调度网络资源满足业务多样化需求，同时开放式网络架构为应用层提供统一抽象的接口，简化网络应用的部署，加速网络创新。
软件定义接入网主要有如下应用场景：
（1）全局可视化运维新模式依赖于SDN 的集中控制网络架构，将大幅简化网络运维复杂度，接入网设备完全可以做到即插即用，而且网络故障的维护变为简单的硬件更换。
对于故障诊断方面，可以通过上层应用生成自动化的测试用例，通过集中控制器进行网络质量测试，并且可以任意指定测试的覆盖率等参数，相比传统测试仪器，不受地理位置的限制，更加快捷高效，并在用户发现问题之前就能发现网络故障以及性能瓶颈问题，提前解决问题，提高用户体验。
软件定义接入网实现了可管、可视、可扩展的高效运维平台，打造网络资源与业务质量全局可视化的新运维模式，并且为业务升级和网络规划提供即时数据支撑，大大促进了业务创新进程。
（2）面向用户的网络资源分配传统的接入网都是按照家庭物理端口为单位分配资源，没有统一的用户账号系统，落后的资源分配方式已经满足不了时代的发展，无法满足用户在任何地方享受同一标准的网络服务，而当前用户对于资源的灵活性需求越来越高。
另一方面，传统的基于物理端口的分配方式资源利用率低，在一个比较大范围的地理区域，总人口可以认为是相对固定的，但是人口流动性很大，同时总带宽需求是比较稳定的，也就是网络流量在不断迁移，而网络带宽却是固定的，为了满足网络流量的峰值和用户体验，必然造成网络带宽资源的极大浪费。
如何让网络带宽随着网络流量的迁移而动态分配，是一个亟待解决的技术难题，传统的接入网技术只能解决单一设备或者局部的资源分配，在更大范围的网络规模上，还没有可行的技术方案。
软件定义接入网采用集中式控制架构，为全局资源最优化提供技术支撑，中央控制器掌握所有底层设备的实时流量信息和带宽资源分配，全局动态分配带宽，再加上应用层的用户集中认证应用，可以实现在接入网中面向用户的带宽分配机制，用户只需要购买一个账号就可以在任何网络覆盖的地方享受完全一样的有保障的网络服务，运营商也可以最大限度的提高网络资源利用率，大幅降低运营成本。而且用户账号系统是大数据时代的基石，有了账号才能区分用户行为，大数据才有意义，进一步可以提供更个性化的网络服务。
（3）现在OTT业务面临差异化服务的需求，服务定制将确保面向用户的服务质量。
刘韵洁院士提出了服务定制网络的理念。阐释了未来网络发展趋势：网络控制与数据交换分离，强大的网络资源调度控制能力，网络为内容提供服务。同时这也是接入网的发展趋势，软件定义接入网将成为服务定制网络的接入门户。
互联网发展冲击着传统运营商网络，呈现出业务多样化趋势，因此要求网络具有区分服务的能力。而接入网是端到端区分服务能力的瓶颈，基于软件定义接入网灵活的控制架构，利用业务灵活接入与QoS 保障技术，构建服务定制网络的入口，打造共赢生态圈，对下一代接入网的发展具有战略意义。
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