2006年，由斯坦福大學為主導，聯合美國國家自然科學基金會(National Science Foundation, NSF)以及包括工業界合作伙伴，共同啟動了Clean Slate(Clean-Slate Design for the Internet)項目。在此項目中，Martin Casado博士及其團隊成員提出了Ethane架構，作為企業網安全的子項，其被認為是SDN概念及OpenFlow技術的發展源頭。該架構通過一個中央控制器向基于流(Flow)的以太網交換機下發策略，從而對流的準入和路由進行統一管理。

在此基礎上，2007年，Martin Casado博士聯合Nick McKeown、Scott Shenker教授(加州大學伯克利分校)，共同創建了致力于網絡虛擬化的Nicira公司，并最先提出了SDN的概念。在2008年，Nick McKeown教授發表文章《OpenFlow：Enabling Innovation in Campus Networks》，首次提出了OpenFlow協議。

在此之后，SDN技術開始飛速發展，并受到互聯網公司的重視。Google、雅虎等互聯網公司對SDN領域的研發加大投資，并開始逐步部署。

在通信設備商方面，長久以來所提供的設備均是傳統的控制和硬件一體的設備，網絡通過設備與設備之間的各類協議進行控制和運行。SDN的產生對于設備商來說同樣是革命性的改變，在未來SDN組網環境中，傳統設備已經不具備成本優勢。隨著SDN市場前景的日趨明確，為了在未來SDN網絡中占據一席之地，各通信設備商也開始積極投入SDN技術、設備以及解決方案的探索和研究之中。隨著SDN標準的日趨成熟和完善及OpenFlow標準的發布，思科、華為等廠商也陸續推出了自己的SDN的解決方案。

網絡結構模型

SDN是一種新型的網絡架構，它的設計理念是將網絡的控制平面與數據轉發平面進行分離，并實現可編程化控制。其中，應用層包括各種不同的業務和應用;控制層主要是網絡操作系統，負責處理數據平面資源的編排，維護網絡拓撲、狀態信息等;基礎設施層負責基于流表的數據處理、轉發和狀態收集。SDN包括如下基本特征。

控制與轉發分離：轉發面是一個受控轉發的設備，轉發和業務邏輯由分離出去的控制面進行控制，其核心控制協議就是OpenFlow協議。

邏輯上的集中控制：傳統網絡中，每個網元均有獨立的控制面，網元間通過控制協議進行數據交互;對于SDN網絡，將單個網元的控制面抽離處理，統一成一個獨立于設備的控制平面，因而可以擁有網絡級的狀態，并根據全局網絡狀態進行優化。

開放API：對應用提供網絡資源操作的接口。通過API接口，應用層可以告知網絡如何運行才能更好地滿足業務帶寬、時延、計費等需求;應用層可以由客戶根據自己的需求進行定制。

SDN標準技術進展

SDN已經得到了業界的廣泛關注和認可，將會成為未來網絡演進過程中的重要代表;同時，SDN作為一種新的網絡技術和架構，推動其技術標準化則顯得尤為重要。一方面，運營商在進行技術研究工作時，應關注核心技術的研究和核心專利的申請，積極參加相關國際標準會議和組織，爭取引導SDN產業的發展;另一方面，SDN技術的標準化，特別是SDN接口協議的標準化，對于運營商簡化網絡運維管理，及實現異廠商設備、異構網絡之間的互聯互通都起到了積極的推動作用。

ONF

2011年，在雅虎、Google、德國電信等幾家公司的倡議下，開放網絡基金會(Open Networking Foundation，ONF)成立，其致力于軟件定義網絡及OpenFlow技術的標準化(規范制定)以及商業化，也是目前最為活躍的SDN標準化組織。

該組織主要關注SDN及OpenFlow技術的標準化(規范制定)以及商業化。目前，ONF由董事會成員及會員兩部分組成。董事會成員主要包括部分運營商、互聯網及軟件公司，包括德國電信、日本NTT、Facebook、Google、微軟、Verizon、雅虎以及高盛等8家成員;會員則包括網絡設備商、網絡運營商、服務器虛擬化廠商、網絡虛擬化廠商、測試儀表廠商等在內的80多家成員。

2012年，SDN成為全球網絡界最炙手可熱的焦點，ONF創始至今，已經為設備和軟件提供商、服務提供商及電信運營商帶來眾多機遇。因此ONF成員數量也快速擴張。ONF成員也在不同領域開展了SDN的技術研究和部署。國內運營商中的中國移動已經成為ONF組織的成員，而中國電信也在積極申請中。

ONF組織架構如圖2所示，其中技術工作組是其主要的技術研究部門，包括擴展性組、配置和管理組、測試和互操作組、遷移組、市場培育組、結構框架組、轉發抽象組和光傳輸組等8個子工作組，此外，ONF設置有5個討論組，分別是專題討論組、無線傳輸組、安全組，技能驗證組和日本組。

目前ONF最主要研究成果是OpenFlow標準和OpenFlow-CONFIG標準(即OpenFlow配置和管理協議)。OpenFlow協議用來描述控制器和交換機之間交互所用信息的標準，以及控制器和交換機的接口標準。各版本OpenFlow標準及其相應特點如表1所示。

OpenFlow配置和管理協議(OF-CONFIG)由配置和管理工作組制定和維護，是OpenFlow協議的同伴協議，是在包含OpenFlow交換機的運營環境下，除OpenFlow協議之外的接口配置和管理協議規范，目前采用NETCONF協議進行傳輸。各版本OF-CONFIG標準及其相應的特點如表2所示。

IETF

IETF成立于1985年底，是全球互聯網最具權威的技術標準化組織，主要任務是負責互聯網相關技術規范的研發和制定，當前絕大多數國際互聯網技術標準出自IETF。與ONF相比較，IETF更多是由網絡設備廠商主導，聚焦于SDN相關功能和技術如何在網絡中實現的細節上。

IETF早期有兩個與SDN相關的研究項目/工作組，分別是轉發與控制分離組(ForCES，forwarding and control element separation)和應用層流量優化工作組(ALTO，application-layer traffic optimization)。其中，ForCES已經發布了9個RFC，主要涉及需求、框架、協議、轉發單元模型、MIB等;ALTO主要通過為應用層提供更多的網絡信息，完成應用層的流量優化，用于判斷的參數包括最大帶寬、最少跨域、最低成本等等。ALTO的研究思想體現了SDN向上層應用開放接口的理念，這種開放部分網絡信息以優化應用的做法，從廣義上講也是SDN的一種實現類型。

此外，IETF還著手制定I2RS標準。I2RS的核心思想是在目前傳統網絡設備的路由及轉發系統基礎上開放新的接口來與外部控制層通信，外部控制層通過設備反饋的事件、拓撲變化、流量統計等信息來動態地下發路由狀態、策略等到各個設備上去。可以看出，I2RS延用了傳統網絡設備中正在使用的路由、轉發等結構與功能，并在此基礎上進行功能的擴展與豐富。

目前，IETF 也以軟件驅動網絡(software driven network)為出發點研究SDN，成立了SDN BOF，并提出了IETF定義的SDN架構，如圖3所示。

ONF中的OpenFlow協議強調的是設備控制與轉發分離，以實現轉發設備的標準化和開放化。而IETF中定義的SDN網絡架構重點強調的是設備的可編程性，即開放北向API接口，為用戶創新提供有力保證。

ITU-T

ITU-T也在近期開展了對SDN的相關研究。通過與ONF的聯絡協商，ITU-T明確了將針對運營商網絡進行SDN場景對象、相關架構的研究。

在2013年2月的SG13(Future networks including cloud computing, mobile and next-generation networks)全會上，將原有的28個Question重組為19個Question，并對SDN強相關的Question進行了重命名。其中，承接上一研究期，修改Q14在研項目Y.FNsdn研究范圍從而覆蓋SDN定義、總體特征、功能需求和架構。圖4示出了Y.FNsdn標準中所定義的SDN 框架。

SG 13主要面向SDN功能需求和網絡架構的標準化，而SG 11則結合SG 13的工作，開展SDN信令需求和協議的標準化。2013年2月在日內瓦召開的SG 11全會上，確定了以下幾個方向的研究議題。

軟件定義的寬帶接入網(SBAN)應用場景及信令需求(Q.SBAN);SDN的信令架構(Q.Supplement-SDN);基于寬帶網關的靈活網絡業務組合信令需求(Q.SBNG);跨層優化的接口和信令需求(Q.CSO);支持IPv6的標準化智能可編程接口應用場景及信令需求(Q.IPv6UIP)。

與此同時，2013年2月SG15 Q12/Q14的中間會議也開始研究SDN對傳送網絡架構的影響，并根據會議提交的多篇文稿制定了SDN在傳送網方面的Living List，這些研究點將會是SG15 Q12/Q14后續SDN研究的重點。

ETSI

國際主流運營商發起成立了網絡功能虛擬化行業規范工作組(NFV ISG)并于2013年1月召開了第一次會議。本工作組將制定支持虛擬功能硬件和軟件基礎設施的要求和架構規范以及發展網絡功能的指南。工作組的工作將視情況整合現有的虛擬化技術和標準，并與其他標準委員會正在開展的工作相配合。

NFV 和SDN 是互補的，但又不相互依賴。雖然二者的結合可能產生更高的價值，但NFV 的實現可以不使用SDN。

CCSA

CCSA已開始在TC1和TC3設立SDN研究任務，預研SDN的應用場景/需求和問題分析、術語及定義、系統架構和功能模型、設備技術規范、互通規范和測試規范等。

2012年8月，TC1召開了“未來網絡與SDN”專題研討會，主要對SDN應用及發展，架構及關鍵技術進行了討論。2013年1月，TC1成立了“未來數據網絡(FDN)”特別工作組，分別在應用場景、功能架構、接口協議方面專門立項開展研究。2012年12月，TC6 WG1(傳輸工作組)針對“軟件定義光網絡技術”進行了研究立項，該項目將針對光網絡的需求和特點，提出面向光傳送網的SDN關鍵技術和解決方案。

小結

毫無疑問，SDN是下一代互聯網和電信網發展的關鍵技術之一。對于傳統電信運營商而言，對SDN仍是初步涉及，對SDN在電信網絡的應用也仍在嘗試與探索。無論已經廣泛深入，還是仍在初步嘗試，以SDN為代表的新一代技術已經對整個市場格局產生了轉變，SDN對整個網絡也將帶來革命性的影響。

SDN對網絡建設、組網架構和運維模式都存在潛在的影響，傳統電信運營商對軟件化網絡的建設、運行和管理都面臨系統性的挑戰，建議運營商積極開展SDN的標準技術研究、網絡架構創新，以規避風險、迎接挑戰。