软件定义网络(SDN)作为一种可编程的网络资源供给与管理方法,通过明确定义控制平面与数据转发平面的分离而兴起。如今,SDN在军事领域获得了广泛关注。其在战场通信中的应用促进了端到端的交互,并有助于利用边缘计算资源就近处理数据。然而,要充分发挥SDN在战术环境中的优势,仍需解决诸多与异构、动态、间歇性和采用多承载网络等数据包技术的系统间的安全性与互操作性相关的挑战。本章将明确分析这些挑战,并回顾当前在SDN使能的战术网络中的研究倡议。还根据所识别的挑战,提出了一种基于SDN的战术网络编排分类法,并将现有研究工作映射到该分类法中,旨在确定研究空白并指明未来方向。
关键词 软件定义网络 · 战术环境 · 战场通信 · 多承载网络
为简化不同军用设备、战术网络和应用的集成,提出了一个分层的SDN框架,如图3所示。该框架由四个平面构成:应用平面、控制平面、转发平面和编排平面。具有不同服务质量与安全要求的应用程序位于应用平面。这些可以是直接与SDN控制器通信的SDN感知应用,也可以是仅通过网络发送数据的传统应用。控制平面由多个专用SDN控制器组成,这些控制器能够以对等方式或通过一个具备全局多网络视角的编排控制器进行通信。转发平面由网络节点组成,这些节点能够基于SDN控制器实现的路由策略转发数据包。最后,编排平面横跨所有层级,负责监控和聚合数据,并以有意义的方式利用这些数据,在控制器管理、服务弹性、互操作性和策略执行方面支持高效的网络编排。根据所提出的系统模型,编排平面的策略驱动管理对于增强SDN使能的战术网络在支持多样化物理与逻辑网络组件及军事应用方面的能力至关重要。现有文献中,为满足此需求,已开发了多种SDN编排策略。图4描绘了关于SDN编排不同方面的分类法,特别是从战术网络的角度。在接下来的第3至7节中,将提供该分类法的详细描述及其与现有文献的映射关系。