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雲端網路大革命：淺談軟體定義網路

102/07/31 11672

王蒞君｜國立交通大學電機工程系暨科技與社會中心智庫研究團隊

陳昱嘉｜國立交通大學電信工程研究所暨科技與社會中心智庫研究團隊

雲端運算依賴雲端資料中心即時提供大量的計算、儲存及網路資源，然而許多網路企業指出雲端運算將改變網路生態，傳統的網路結構已無法負荷海量的資料傳輸；網路通訊國家型科技計畫期刊亦指出雲端網路除了滿足服務需求外，更須保證雲端中不同應用及用戶間的獨立性，即不互相干擾。

為解決傳統網路於上述的難題及其他限制，許多企業，例如：Google、Yahoo及Facebook的雲端資料中心開始採用由美國史丹佛大學提出之開放標準的軟體定義網路架構( Software Defined Network, SDN )，提供管理者透過集中式管理方式，以軟體操控雲端網路，大幅改善傳統管理者須個別手動調整雲端資料中心網路中各節點相關設定的不便利，SDN更為雲端資料中心於網路層面帶來簡化、加速及自動化的管理優勢。

2013年7月中華電信於科技研討會中表示：台灣在網通技術的既有領域發展，較不易有明顯成效，因此要從新領域切入，例如雲端運算及SDN；並將加速引進SDN架構至網路資料中心等應用面，且結合國內網通廠之全球市場經驗，創造更綿密茂盛的數位雨林。

傳統網路架構強調網路節點間的溝通，設計許多聰明的資料傳輸協定，但卻受到其封閉的分散式管理介面及不彈性的資料傳輸決策所限制。因此，SDN主要將網路「控制介面」及「資料傳輸介面」分離，集中控制介面，並且管理分散式的資料傳輸介面。介紹如下：

一、控制介面：雲端資料中心的管理與決策中心，意即雲端資料中心網路的大腦，其提供管理者單一管理介面，透過程式設定資料傳輸介面，便可輕鬆規劃網路的運作；此外，由於資料流的傳輸皆受集中式管理，故管理者更能掌握網路的服務狀況，並根據監控資訊，即時修正相關網路規劃，使雲端資料中心網路規劃更加彈性且具備服務品質之保證。

二、資料傳輸介面：雲端資料中心網路的資料傳輸設備，意即雲端資料中心網路的手腳，其接受來自控制介面的指令，當收到資料傳輸要求時，便單純進行資料比對並傳輸。因此，不但省下網路節點溝通的負擔，更省下資料傳輸決策的資源耗費，使雲端資料中心網路的資料傳輸效率更佳。

分離這兩種介面的概念，為網路研究帶來新的革命，也為雲端資料中心網路帶來新的契機。Google便將軟體定義網路架構引入至資料中心，用以改善網路頻寬使用率，由原本的30至40%網路頻寬使用率，提升至高達95%的使用率，換句話說，網路設備的承載量提高兩倍。

使用SDN，必然為雲端資料中心網路帶來許多優點，如：管理成本低、網路運作彈性佳等，也是雲端資料中心網路未來的發展趨勢。但在引入此一架構前，必須考量更換舊有網路設備及訓練專業人才的成本，因此，仍有許多中小企業抱持保守觀望的態度；不過，當未來軟體定義網路架構更加穩定且建置門檻降低時，該架構勢必是解決雲端資料中心網路最重要的關鍵。（本文由國科會補助｢新媒體科普傳播實作計畫-電機科技新知與社會風險之溝通｣執行團隊撰稿）

責任編輯：黃承揚｜英商牛津儀器海外行銷有限公司

雲端運算(36) 軟定義雲端資料中心(2) 科發月刊(5221)

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