5G（三）5G 关键技术 -- 2.SDN 软件定义网络
一、从真人足球比赛和足球电子游戏说起
真人足球比赛
赛前教练布置战术
赛中球员自行发挥
教练需改变战术策略只能依靠中场休息时间
替补球员上场前需进行热身
传统网络
球员相当于网络设备，执行教练的战术相当于上层给设备的一些设置
网络设备对每个数据包进行的动作是自主判断的
上层应用如果要对网络设备的参数进行修改，要透过广播的方式
替补球员相当于对网络设备进行更新，需要有一定的兼容性
足球电子游戏
玩家有自己的战术策略
玩家控制球员
玩家可以随时改变战术策略
替补球员上场迅速进入角色
SDN 软件定义网络
游戏平台相当于一个 SDN
玩家扮演教练的角色，相当于上层应用
玩家透过手柄控制球员的每个动作，相当于 SDN 控制器
SDN 中的网络设备只执行转发面的功能，控制面的功能被剥离有 SDN 控制器统一处理
二、SDN 架构
当网络中的一个路由器发现一个新网络的时候，会更新自己的路由表，并发散式的提醒周围的路由器更新路由表，这个过程需要耗费一定的时间
当网络中的一个路由器发现一个新网络的时候，会通知统一的控制器更新
在 SDN 网络中，网络设备只负责单纯的数据转发，所以可以用通用的硬件设备
SDN 的特征：
（1）控制面和转发面分离
（2）控制面有一个开放的接口
（3）逻辑上的集中控制，一个控制面可以控制多个转发面
（1）基础设施层：专注于数据转发业务。
（2）控制层：由 SDN 的控制软件组成，集中管理所有网络设备，将整个网络虚拟化成一个资源池。根据用户的需求和网络拓扑，灵活的分配资源。
（3）通过控制层提供的接口 (API) 对底层设备编程。
基础设施层和控制层之间的接口称为南向接口，最典型的协议就是 openflow，是开放的接口。
控制层和应用层之间的接口称为北向接口，控制层向上开放的，目前没有统一的标准。
Openflow 维护一个流表，这个流表是由 SDN 控制器生成、维护、下发
网络设备根据这个流表的参数进行报文的转发，如果收到的报文没有对应的信息，则发给控制器，控制器决定如果转发之后并更新流表。
MAC dst 匹配域：报文匹配的字段
Count 计数器：方便流量监管
Action 指令集：匹配之后决定报文该如何转发或抛弃
三、SDN 应用场景
在 5G 中，核心网 SDN 化（控制面和用户面分离）
1. 提升转发性能
转发和控制着重的硬件性能不同
2. 提升网络可靠性
如果 UPF 故障了，SMF 可以通过北向接口动态的调整网络拓扑
3. 促进网络扁平化部署
讲 5G 接入网的 CU/DU 分离的时候提到过
对于一些延时敏感的业务，在部署的时候可以将 UPF 下沉，与无限次网元部署在一起，可以在加上 MEC
4. 提升业务创新能力
4G 核心网是封闭网，新业务的部署依赖网络设备厂商
5G 的控制面是通过软件，不依赖于网络设备商
四、SDN 和 NFV 的关系
5G 系列文章
5G（一）5G 概述
5G（二）5G 网络架构 — 1. 核心网架构
5G（二）5G 网络架构 — 2. 接入网及网络部署
5G（三）5G 关键技术 — 1.NFV 网络功能虚拟化
5G（三）5G 关键技术 — 2.SDN 软件定义网络
5G（三）5G 关键技术 — 3.MEC 移动边缘计算
5G（三）5G 关键技术 — 4.Network Slicing 网络切片
5G（三）5G 关键技术 — 5.mmWave 毫米波
5G（三）5G 关键技术 — 6.Massive MIMO
5G（三）5G 关键技术 — 6.Massive MIMO 补充