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中國工程院院刊《信息與電子工程前沿（英文）》推出 “未來網(wǎng)絡(luò)之軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）”專輯
經(jīng)過40多年發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已滲透到社會經(jīng)濟(jì)生活的各個方面。在其不斷發(fā)展和演進(jìn)的過程中，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大，流量激增，傳統(tǒng)基于分層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)在諸如骨干網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)等環(huán)境下產(chǎn)生了各式各樣的問題。如何改變現(xiàn)有僵化的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，以適應(yīng)不斷興起的新型應(yīng)用需求，成為未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。 軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software-Defined Networking，SDN）技術(shù)起源于2006年斯坦福大學(xué)Clean Slate項目組。SDN技術(shù)的核心是將網(wǎng)絡(luò)的控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面分離，通過集中式的控制平面來為網(wǎng)絡(luò)提供一種全新的、基于軟件可編程的開放體系架構(gòu)。它的出現(xiàn)很快得到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注，并帶來新一輪網(wǎng)絡(luò)技術(shù)變革，成為解決未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展問題的關(guān)鍵技術(shù)之一。在學(xué)術(shù)界，SDN蟬聯(lián)了2008和2009年的SIGCOMM“最佳演示”獎，并被麻省理工學(xué)院和多家咨詢機(jī)構(gòu)評選為IT領(lǐng)域未來十大技術(shù)之一。在工業(yè)界，SDN技術(shù)幫助谷歌公司將其覆蓋全球的數(shù)據(jù)中心互連網(wǎng)絡(luò)（B4）的平均鏈路利用率從30%提升到95%以上，讓人們看到了SDN的巨大潛力。美國電信運(yùn)營商AT&T提出的Domain 2.0計劃，邁出了SDN在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)部署的第一步，隨后中國三大運(yùn)營商也成功實(shí)現(xiàn)了SDN的小規(guī)模商用。SDN技術(shù)正在加速從學(xué)術(shù)走向產(chǎn)業(yè)，SDN在云服務(wù)提供商和通信服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)中心部署比例將從2015年的20%提高到2016年的60%；到2019年，應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心和企業(yè)局域網(wǎng)的SDN交換機(jī)和控制器收入將達(dá)到122億美元。 在SDN技術(shù)快速發(fā)展的背景下，中國工程院院刊《信息與電子工程前沿（英文）》策劃了“未來網(wǎng)絡(luò)之軟件定義網(wǎng)絡(luò)”專輯，通過專題約稿和嚴(yán)格評審，選取了一些代表SDN研究前沿或熱點(diǎn)的主題論文，涵蓋了網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)管理、SDN應(yīng)用等諸多方面。例如，在SDN擴(kuò)展性方面，由于單個控制器容易造成單點(diǎn)故障、高時延等問題，難以在骨干網(wǎng)等大網(wǎng)中落地部署，SDN控制平面正逐步開始向?qū)蛹壔�、分域化的方向演進(jìn)。西安交通大學(xué)的Peng Zhang團(tuán)隊、大連海事大學(xué)的Zhi-yang Li團(tuán)隊和國家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心的Gang Xiong團(tuán)隊分別通過研究新的多控制器架構(gòu)、新的控制器放置算法和虛擬服務(wù)放置算法，更加有效地完成多控制器協(xié)同控制、優(yōu)化控制時延和服務(wù)時延。在網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)方面，SDN使得虛擬網(wǎng)絡(luò)的落地部署成為可能，并逐步成為云數(shù)據(jù)中心中網(wǎng)絡(luò)虛擬化、租戶網(wǎng)絡(luò)隔離的關(guān)鍵技術(shù)�？哲姽こ檀髮W(xué)的Shui-qing Gong團(tuán)隊提出了新的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法來解決SDN網(wǎng)絡(luò)虛擬化問題。在網(wǎng)絡(luò)自動化管理方面，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是封閉和非智能的，缺少自動排錯與恢復(fù)的能力，需要人為參與來保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性，而SDN具有集中式控制、獲取全局信息的能力，為網(wǎng)絡(luò)添加了智能的大腦。加拿大卡爾頓大學(xué)的Chung-Horng Lung團(tuán)隊利用SDN技術(shù)完成了多播中的自診斷與自恢復(fù)，使網(wǎng)絡(luò)變得更加可靠。在SDN應(yīng)用方面，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的JianYang 團(tuán)隊和中國人民解放軍理工大學(xué)的MingChen團(tuán)隊分別研究了新的多播調(diào)度算法和流量調(diào)度算法，為語音和視頻等業(yè)務(wù)提供可靠的時延與帶寬保障。美國奧本大學(xué)的Shiwen Mao團(tuán)隊則探討了SDN在未來無線通信中的潛在應(yīng)用以及未來研究方向。 感謝入選論文的作者們出色的工作以及國際同行評審人寶貴的意見。特別感謝三位客座編輯——北京郵電大學(xué)的黃韜博士、加拿大卡爾頓大學(xué)的F. Richard Yu博士和工程院劉韻潔院士——為專輯籌備付出諸多心力。期待我們選取的論文能夠推動對這些前沿或熱點(diǎn)技術(shù)的研究和探索，特別是能夠服務(wù)于我國網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的發(fā)展需求，推動我國互聯(lián)網(wǎng)向更加智能、安全的方向發(fā)展。
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