构建5G网络的核心技术:SDN与NFV的区别与联系

简介:

经常听到网络运营商和设备商提到SDN和NFV,称其为构建未来5G网络的核心技术。那么这两种技术究竟是什么,又有什么区别与联系呢?

SDN是什么?

SDN,即软件定义网络(Software Defined Network),是一种新型网络创新架构,是网络虚拟化的一种实现方式,其核心思想是将网络设备的控制面与数据面分离开来,从而实现了网络流量的灵活控制,使网络变得更加智能。

SDN起源于高校的研究项目。2006年,美国GENI项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题,斯坦福大学Nick McKeown教授为首的研究团队提出了OpenFlow 的概念。OpenFlow协议使控制平面和数据平面的接口标准化,为网络带来了可编程的特性。在此基础上,Nick McKeown教授及其团队进一步提出了SDN的概念。

早期的网络协议研究一般利用一些网络模拟器来模拟真实的网络环境,但研究者们仍然希望在真实的网络环境中测试正处于研究阶段的网络协议和算法。最初研究Openflow协议的目的就是为新协议和新算法提供一个试验平台。在校园网内部署Openflow网络试验平台,更接近于真实网络的复杂度。

随后研究者们意识到基于Openflow的SDN技术不仅可以用于研究,在实际的网络环境中部署,可以让网络控制更加灵活。尤其是在数据中心部署,可以实现路径优化,避免数据拥塞。随着云计算的发展,数据中心的规模也越来越大,SDN技术可以发挥越来越大的作用。

SDN的网络架构:控制平面与数据平面分离

SDN的控制面和数据面分离以后有什么好处呢?最大的好处就是可编程。

原来的各种网络协议都是固化在网络设备里面,网络设备的功能由其内部程序以及配置决定,可以说功能是死的,无法根据流量变化动态调整。如果要改变的话,必须重新配置或部署网络设备。

分离以后,网络管理者可以在SDN控制器的A-CPI接口上开发应用软件,结合流量监控,动态调整SDN控制器的路由协议,从而影响数据平面中的网元(Openflow交换机)对流量的转发控制,这样网络由死的变成活的了。

另外还有一个好处,就是传统网络的路由协议,是由网络上所有的路由器组成的一个分布式系统,也就是说带宽资源调度是分布式的,难免存在分配不合适,出现网络拥塞。有了SDN控制器,相当于把原来分布在各个路由器上的流控功能给集中了,可以更有效地进行资源分配。

SDN还可以与云计算相结合,比如SDN控制器以及上面的网络应用软件,都可以运行在云计算的虚拟机上面。

NFV是什么?

NFV,即网络功能虚拟化,Network Function Virtualization。通过使用x86等通用性硬件以及虚拟化技术,来承载专用硬件的软件功能,从而降低昂贵的设备成本。利用软硬件解耦及功能抽象,使网络设备功能不再依赖于专用硬件,可以实现新业务的快速开发和部署,并基于实际业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离和自愈等。

NFV概念提出源自于网络运营商。随着网络技术的不断升级,每次技术升级都需要新的网络设备,网络运营商每次部署不同功能的网络设备,不仅成本很高,对于网络管理也非常复杂。

出于设备成本和管理难度的需求,运营商希望能够使用通用性的硬件来承载之前专用硬件的网络功能,比如负载均衡、防火墙等。

NFV技术与云计算的虚拟化技术很容易结合,比如承载各种网络功能的通用硬件,可以直接用虚拟机来代替。网络功能如果需要升级,运营商也不用购买专用硬件,直接部署新的网络软件上去跑就行,如果计算资源不够,那就多部署一些虚拟机。

SDN与NFV的区别与联系

SDN和NFV的设计思想其实都是通过解耦来提高系统的灵活性,让系统变得更加智能,从设计思想上来说是非常接近的。那么这两者又有什么区别呢?

SDN跟NFV最明显的区别是,SDN解耦的是控制平面与数据平面;NFV主要是软硬件解耦。另外就是SDN处理的是OSI模型中的2-3层,涉及到交换机、路由器等;NFV处理的是4-7层,比如负载均衡,防火墙等。

SDN和NFV技术有很强的互补性,且并不相互依赖,NFV可以不依赖于SDN部署,反之亦然。在数据中心的实施中,SDN和NFV技术可以共存,各自发挥作用。



本文作者:佚名          

来源:51CTO
目录
相关文章
|
20天前
|
JSON 编解码 API
Go语言网络编程:使用 net/http 构建 RESTful API
本章介绍如何使用 Go 语言的 `net/http` 标准库构建 RESTful API。内容涵盖 RESTful API 的基本概念及规范,包括 GET、POST、PUT 和 DELETE 方法的实现。通过定义用户数据结构和模拟数据库,逐步实现获取用户列表、创建用户、更新用户、删除用户的 HTTP 路由处理函数。同时提供辅助函数用于路径参数解析,并展示如何设置路由器启动服务。最后通过 curl 或 Postman 测试接口功能。章节总结了路由分发、JSON 编解码、方法区分、并发安全管理和路径参数解析等关键点,为更复杂需求推荐第三方框架如 Gin、Echo 和 Chi。
|
2月前
|
调度 Python
探索Python高级并发与网络编程技术。
可以看出,Python的高级并发和网络编程极具挑战,却也饱含乐趣。探索这些技术,你将会发现:它们好比是Python世界的海洋,有穿越风暴的波涛,也有寂静深海的奇妙。开始旅途,探索无尽可能吧!
65 15
|
2月前
|
机器学习/深度学习 算法 PyTorch
Perforated Backpropagation:神经网络优化的创新技术及PyTorch使用指南
深度学习近年来在多个领域取得了显著进展,但其核心组件——人工神经元和反向传播算法自提出以来鲜有根本性突破。穿孔反向传播(Perforated Backpropagation)技术通过引入“树突”机制,模仿生物神经元的计算能力,实现了对传统神经元的增强。该技术利用基于协方差的损失函数训练树突节点,使其能够识别神经元分类中的异常模式,从而提升整体网络性能。实验表明,该方法不仅可提高模型精度(如BERT模型准确率提升3%-17%),还能实现高效模型压缩(参数减少44%而无性能损失)。这一革新为深度学习的基础构建模块带来了新的可能性,尤其适用于边缘设备和大规模模型优化场景。
83 16
Perforated Backpropagation:神经网络优化的创新技术及PyTorch使用指南
|
2月前
|
监控 算法 JavaScript
基于 JavaScript 图算法的局域网网络访问控制模型构建及局域网禁止上网软件的技术实现路径研究
本文探讨局域网网络访问控制软件的技术框架,将其核心功能映射为图论模型,通过节点与边表示终端设备及访问关系。以JavaScript实现DFS算法,模拟访问权限判断,优化动态策略更新与多层级访问控制。结合流量监控数据,提升网络安全响应能力,为企业自主研发提供理论支持,推动智能化演进,助力数字化管理。
61 4
|
3月前
|
人工智能 供应链 安全
2025 年网络法律论坛 | 应对安全风险,构建韧性举措
2025年查尔斯顿网络法律论坛汇聚法律、网络安全与保险行业专家,探讨全球威胁态势、人工智能应用及监管变化等议题。主旨演讲揭示非对称威胁与供应链漏洞,强调透明度和协作的重要性。小组讨论聚焦AI合理使用、监管热点及网络保险现状,提出主动防御与数据共享策略。论坛呼吁跨领域合作,应对快速演变的网络安全挑战,构建更具韧性的防御体系。
71 1
2025 年网络法律论坛 | 应对安全风险,构建韧性举措
|
3月前
|
存储 双11 数据中心
数据中心网络关键技术,技术发明一等奖!
近日,阿里云联合清华大学与中国移动申报的“性能可预期的大规模数据中心网络关键技术与应用”项目荣获中国电子学会技术发明一等奖。该项目通过端网融合架构,实现数据中心网络性能的可预期性,在带宽保障、时延控制和故障恢复速度上取得重大突破,显著提升服务质量。成果已应用于阿里云多项产品及重大社会活动中,如巴黎奥运会直播、“双十一”购物节等,展现出国际领先水平。
|
7月前
|
SQL 安全 网络安全
网络安全与信息安全:知识分享####
【10月更文挑战第21天】 随着数字化时代的快速发展,网络安全和信息安全已成为个人和企业不可忽视的关键问题。本文将探讨网络安全漏洞、加密技术以及安全意识的重要性,并提供一些实用的建议,帮助读者提高自身的网络安全防护能力。 ####
178 17
|
7月前
|
SQL 安全 网络安全
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
随着互联网的普及,网络安全问题日益突出。本文将从网络安全漏洞、加密技术和安全意识三个方面进行探讨,旨在提高读者对网络安全的认识和防范能力。通过分析常见的网络安全漏洞,介绍加密技术的基本原理和应用,以及强调安全意识的重要性,帮助读者更好地保护自己的网络信息安全。
132 10
|
7月前
|
存储 SQL 安全
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
随着互联网的普及,网络安全问题日益突出。本文将介绍网络安全的重要性,分析常见的网络安全漏洞及其危害,探讨加密技术在保障网络安全中的作用,并强调提高安全意识的必要性。通过本文的学习,读者将了解网络安全的基本概念和应对策略,提升个人和组织的网络安全防护能力。
|
7月前
|
SQL 安全 网络安全
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
在数字化时代,网络安全和信息安全已成为我们生活中不可或缺的一部分。本文将介绍网络安全漏洞、加密技术和安全意识等方面的内容,并提供一些实用的代码示例。通过阅读本文,您将了解到如何保护自己的网络安全,以及如何提高自己的信息安全意识。
152 10

热门文章

最新文章