2016年中国SDN行业发展概况及未来发展趋势分析【图】

    （一） 互联网流量迎来爆发，SDN 助力网络结构迎接新时代挑战

    服务器虚拟化与云化日渐成为主流模式，对网络协调能力提出更高要求 。出于对产品优化及公司资源利用率优化的考虑，近年来服务器虚拟化与云化已日渐被主流公司所接受，以互联网公司为代表的数据密集型公司逐渐从私有数据中心向公有加私有混合云的模式转型。该趋势为全球互联网带来的两个直接影响是数据中心数量的增加及数据中心间流量交换的增长。不同于传统模式下的用户访问，云计算要求满足用户从任意设备、时间及地点访问公司内容的需求，因此流量更为复杂多变，对于网络的协调能力提出了更高的要求。

全球互联网流量预测（Eb/ 月）

数据来源：公开资料整理

全球数据中心流量预测(Eb)

数据来源：公开资料整理

    传统网络架构应对流量暴增乏力，产业亟需新型替代解决方案 。传统网络架构下，流量的配置需要管理员预先进行设计，在实际运行过程中辅以负载均衡器等设备以实现有限的流量调度。灵活性与实时性的缺乏导致的直接结果是网络设备的低利用率，为了应对高峰时段的流量，系统内不得不添置大量额外的基础设施以满足要求。在流量爆发性增长的大背景下，传统的增设基础设施的方式应对能力极其有限，而且不能解决长久以来的低利用率问题，此外大量购置，运营及维护基础设施所产生的高额费用也预示了传统解决方案较低的可持续性，因此产业亟需新型的替代解决方案。

    诞生于校园项目，OpenFlow 理念促进 SDN 理论发展落地 。2006 年，SDN 的雏形诞生于美国 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 的概念用于校园网络的试验创新。随后 Nick McKeown 教授等人提出了 OpenFlow 的概念，并于当年在 ACM SIGCOMM 发表了题为《OpenFlow: Enabling Innovationin Campus Networks》的论文，并于日后进一步提出了 SDN 的概念。2009 年 SDN 概念入围Technology Review 年度十大前沿技术，自此获得了学术界和工业界的广泛认可和大力支持并于同年 12 月规范发布了具有里程碑意义的可用于商业化产品的 OpenFlow1.0 版本。

SDN 理论发展历程

数据来源：公开资料整理

    传统网络架构闭源冗杂，局限性较为明显。典型的传统网络架构分为五个组成部分：应用层，控制层，基础设施层，连接应用层与控制层的北向接口及连接控制层与基础设施层的南向接口。其中南向接口采用的是设备生产商专有的闭源交换协议，同时厂商间的私有代码也并未实现标准化。这一特性导致了传统网络架构中控制层和基础设施层都被集成在传统交换机中，用户无法实现对不同厂商设备的集中控制与管理，同时应用层的设计也只能基于现有基础设施预设的功能，某些情况下为了实现新功能必须添置其他种类的设备，极大地限制了网络的灵活性。

    控制层与基础设施层分离 ，SDN 为传统网络结构提供更多灵活性 。SDN 网络与传统网络最大的区别是通过可编程的开放接口实现了控制层与基础设施层的分离，即通过开源的OpenFlow 协议实现控制层与基础设施层间的交互，并相应地使用同一标准化的网络基础设备替代预制的特化网络基础设备。此外控制层在独立后可以实现控制层的集中管理，打破了传统的分布式设备控制机制，提供了管理层面上更多的灵活性。

传统网络架构

数据来源：公开资料整理

SDN网络架构

数据来源：公开资料整理

    标准化通用设备 替代传统专用预制设备 ， 有效节约采购运营成本 。由于 SDN 网络架构中使用标准化的通信协议代替了闭源专属的交换协议，因此可以进而实现基础设施层面上的设备标准化。传统设备不仅需要较高的采购成本以满足不同的应用需求，同时根据需求对采用不同协议的设备进行配置也是一项需要消耗大量人力与时间的工作，进而带来较为高昂的运营成本。使用标准化的设备可以有效提高设备的使用效率，并减少配置维护的人工投入。

传统网络与 SDN网络架构比较

数据来源：公开资料整理

    SDN 架构未来应用场景广泛 ，未来将改变现有产业结构。据最新报告显示，全球 SDN 市场 2012-2018 年将以 61.5%的年复合增长率飙升，预计到 2018 年市场规模将达 35.2 亿美元。其中云服务提供商、企业、及电信运营商是SDN的主要目标客户群。目前企业领域将是SDN的最大市场，然后是云计算领域，最后是电信运营商领域。不过未来几年云计算领域将会成为增长最快的细分市场，因为SDN 能帮助该领域用户显著降低运营和资本支出。

    智能控制灵活性强 ，SDN 架构将在互联网数据中心领域发挥重要作用 。随着目前数据存储与处理云化的趋势，数据中心作为云计算的基础设施发展迅速，其内部入驻的客户情况多种多样，加之云计算时代来自用户不同接入设备，地点，时间的多样性，直接导致了数据中心业务对于网络控制灵活性的高要求。而 SDN 架构的特点预示着其将在快速发展的数据中心领域起到重要作用，同时未来 SDN 相关技术的市场规模将受数据中心业务的拉动产生显著增长。此外未来 SDN 市场也将进行细分，包括 SDN 控制器（Controller）、SDN 交换机、云支撑和编排、安全、及服务，其中云支撑和编排将占据更多份额，其次是SDN交换机，第三是Controller。

    流量调度智能，运维自动化程度高，SDN 有望在电信网络领域得到应用。SDN 相关技术在电信网络领域的应用将极大地节省设备购置及运维人员方面的支出。国际方面美国 AT&T、Verizon、德国电信、日本 NTT 都已提出了基于 SDN 的发展计划，同时国内三大运营商均分别出台了对于 SDN 应用的规划，预计将从数据中心领域入手，逐渐向传输网与承载网领域推进。因此 SDN 在未来电信网络领域的市场前景同样较为广阔，据预测，到 2020 年电信 SDN 市场规模将达到 87 亿美元。

国内三大运营商 SDN 技术应用规划

数据来源：公开资料整理

    围绕 SDN 技术形成三大产业联盟 ，现有产业结构或重新洗牌 。目前围绕 SDN 技术的潜在机遇，国际范围内已经形成了三大产业联盟。

    以 Google， Amazon， Facebook 为代表的互联网企业为了摆脱目前网络基础设施受制于设备制造商的局面，围绕 OpenFlow 及相关技术创立了 ONF 基金会，旨在推广 SDN 技术的标准化和商业化；与之对立的是以传统设备制造商为代表的 ODL 项目，提倡在南向接口中采用 OpenFlow 结合私有协议的混合模式，其主旨是在维护设备制造商利益的前提下推广 SDN。此外还有专注与电信网络 SDN 化的 ONOS，其主要成员即是电信运营商。随着未来 SDN 技术的进一步标准化，传统设备制造商可能会受到冲击，同时为中小技术公司提供超越机会，现有产业结构有进行洗牌的可能。

    （二）传统网络效率低下，DCI专网加速数据中心发展

    全球网络数据量爆发性增长 ，云端转移趋势推动 IDC 大规模崛起 。随着互联网在全球大部分地区实现全面普及以及移动数据的更新换代式发展，全球互联网数据量呈现出爆发式增长的态势。对大量数据存储和处理的需求催生了数据中心行业的发展，加之近年来互联网公司服务器向云端转移的趋势日渐成为主流，IDC 行业正处于大规模崛起的阶段，国际上的主要厂商诸如 Equinix 和 Digital Realty 等公司都在积极进行海外扩张。国内 IDC 市场同样处于快速发展阶段，据数据，预计未来三年 IDC 市场增速将在 35%以上，到 2018 年市场规模将达到约 1400 亿元，增速将接近 39.6%。

    数据中心互联业务创新，网络数据传输呈现新型态势。云存储的模式需要满足用户通过任意设备在任意时间和地点访问服务器内容的需求，因此对于数据中心网络传输有着较为特殊的要求。加之近年来为进一步挖掘数据中心内不同企业用户所持有的数据潜在价值，许多 IDC厂商在传统机柜托管或 IDC 机房运维管控等服务的基础上推出了用户间互联及数据中心互联等新型增值服务。据数据，数据中心互联流量目前已经占到数据中心总流量的三成左右，且是其中增速较快的一个分支，预计 2014-2019 年期间数据中心互联的流量复合增长率在31%左右。

数据中心访问流量构成

数据来源：公开资料整理

数据中心间互访流量增速（单位：Eb）

数据来源：公开资料整理

    数据中心各类业务占用不同渠道，数据中心互联对电信网络提出更高要求。数据中心内的不同业务类型所占用的渠道资源也不尽相同，数据中心内部的数据交换所采用的是自有的交换设备及线缆，驻场用户间互访通过数据中心自有的交换中心进行，同样使用的是数据中心内部的渠道资源；与之相对的是外部用户访问的流量以及数据中心间互访的流量，目前绝大部分占用的仍是电信网络资源，即包括骨干网、城域网及接入网在内的网络资源。随着访问与交换流量的增长，数据中心对电信网络提出更高要求。

    数据中心互联业务仍主要使用传统渠道，网络拥堵低效影响行业发展。由于各类用户对于数据中心内容访问的速度拥有较高要求，因此使用的网络质量对于数据中心业务质量有着重要影响。目前传统 IP 网络存在着诸多问题，对数据中心业务有着较大的负面影响，例如网络结构过于庞大繁杂，链路利用率低下，维护检修困难导致出现问题不能及时得到排除，各类业务共同占用一个渠道可能会存在相互间影响等状况。这些问题植根于网络的复杂性本身，若数据中心业务继续使用相关资源，其负面影响将会有较强的持续性。

传统网络缺乏灵活性影响数据中心业务

数据来源：公开资料整理

数据中心互联业务不必要地占用骨干网资源

数据来源：公开资料整理

    扩容能力未知部署过程冗长，传统网络限制数据中心相关业务落地速度。在传统 IP 网络中为满足流量增长需求，通过添置基础设备对网络进行扩容，扩容过程中增加的设备数量及种类会加重已有的网络复杂性因而存在进一步降低网络效率的风险。传统的扩容方式是否会进入恶性循环，以及扩容的可持续性都面临着挑战，相应地未来网络的承载能力是否能够满足快速成长的数据中心相关业务需求也存在着不确定性。同时，受现有网络复杂性影响整个部署进程周期会被拉长，因而影响相关业务落地速度。

    独立于传统 IP 网络建立高速通道 ，DCI 专有网络提供解决问题新思路 。由于外部用户访问数据中心的特殊性决定了该项业务无法独立于传统 IP 网络运行，而理论上数据中心互联业务是可以使用专有渠道进行，从而避免了传统 IP 网络的拥堵影响，也避免造成了骨干网资源的不必要浪费。在 DCI 专网的架构中，同城或跨城数据中心间的访问将通过专有物理线缆直接进行，而无需经历接入网-城域网-骨干网-城域网-接入网的不必要路径，显著地提升了数据中心业务的进行效率。此外因 DCI 专网的独立性，其未来扩容及业务部署均会相对便捷，与IDC 产业本身的快速发展向匹配。

DCI网络的结构及流量流向

数据来源：公开资料整理

    DCI 的技术逐步推出，互联网公司电信运营商开始着手 DCI 网络部署实践 。目前 DCI 网络相关产业仍处在发展的早期阶段，但在相关设备解决方案及网络本身的建设方面均已经取得了一些成果。设备方面，国际光器件厂商诸如 Infinera、Ciena、Coriant、阿尔卡特朗讯、ADVA均先后发布了自己的光网络 DCI 平台。此外主流互联网公司及各大运营商也开始着手搭建自己的 DCI 网络，其中国内公司包括腾讯及三大运营商等。

国际厂商 针对 DCI网络的解决方案

数据来源：公开资料整理

    （三）SDN 与 与 DCI 功能需求契合，谷歌 B4 项目开创先河

    由于 功能需求高度契合 ，SDN 技术可在 DCI 领域大显身手 。SDN 可将网络配置从单台设备迁移到软件平台上，将使设备变得更加简单。网络配置由中央控制器管理，该控制器是个包含算法、分析和规则软件，它利用 OpenFlow 或其他协议将配置下发给网络设备。SDN 允许网络工程师更加灵活地控制和管理网络，最好地服务于需求，从而实现提升网络功能、降低运营成本的目的。有很多这样的企业，为每个企业提供不同的 VPN 链路，并且实现按需创建，提供加密，提供 Qos 保证等这些问题就可以通过 SDN 来实现。因此将 SDN 技术应用于 DCI 领域将极大地提高系统效率，同时也预示着充分的市场想象空间。

    谷歌 B4 项目 开创业界先河 ， 其他厂商积极参与实践 。谷歌公司于 2012 年完成了其对数据中心间网络的改造工程，该项工程中谷歌公司使用了第五代 SDN 技术即 Jupiter 将其分布在全球的 36 个数据中心进行连接，从而实现了数据中心网络宽带利用率由 30%-40%至 90%的提升。此外日本电报电话公司也与2013年使用SDN技术实现了其全球10个云数据中心的互联，其他厂商也在积极地尝试此项技术，争取在未来的市场中占领先机。随着谷歌对于 SDN 技术的成功应用，未来 SDN 在 DCI 方面的应用将会迎来快速发展。

谷歌 B4项目示意图

数据来源：公开资料整理

    三层结构实现智能管控，提高整路宽带利用率。B4 自下而上分为三个层次，最底层为交换机层，运行着 OpenFlow 交换机，由 Google 设计并请 OEM 厂商代工采用 24 颗 16X10Gb 芯片，搭建成 128 个 10Gb 端口交?机。中间层为各个数据中心上的局部 SDN 控制器层。控制器可以?集下一层中交?机的状态信息，通过网关汇总后，送至流量总控制器进行路径计算。最顶层为流量控制核心层，负责流量的总体控制。当一个新的业务数据开始传输时，全局流量控制器会根据各个数据中心的 SDN 控制器收集链路信息为任务选择最优路径，然后将路径方案通过 SDN 控制器配置到 SDN 交?机中，从而整体上提高整路带宽利用率。

    SDN 技术产业参与者态度积极，未来市场潜力巨大。据调查，45%的企业打算在未来两年内增加 SDN 广域网方面的支出。调研机构称2020 年软件定义广域网市场的收入规模将超过 60 亿美元。自 2015 年开始，复合年增长率会超过 90%。2015 年年末预测 SDN 向广域网发展为“中国信息通信行业2016 年十大趋势”之一。由此可见产业的市场潜力较为巨大。

企业未来计划深入使用 SDN的意愿

数据来源：公开资料整理

    相关报告：智研咨询发布的《2017-2022年中国服务器市场分析预测及未来发展趋势报告》

标签： Google idc idc厂商 安全 标准 代码 访问服务器 服务器 服务器虚拟化 公司服务器 谷歌 互联网 互联网公司 互联网企业 互联网数据 机房 机房运

版权申明：本站文章部分自网络，如有侵权，请联系：west999com@outlook.com
特别注意：本站所有转载文章言论不代表本站观点！
本站所提供的图片等素材，版权归原作者所有，如需使用，请与原作者联系。