随着移动用户、虚拟化服务、公有云和私有云的增加，企业开始遇到瓶颈问题，无法适当扩展网络基础设施。很多人认为，这并不是带宽和成本的问题，真正的罪魁祸首是网络的复杂性。

而软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）则能够解决21世纪的计算复杂性问题，它们提供了一个灵活的集中管理的自动化网络，与现在的静态网络架构相比，它们可以更容易、更有效地扩展和改变。在分支机构部署SDN和NFV可以让IT熟悉这些技术，然后再扩展到整个网络中。

网络复杂性的来源

网络复杂性急剧上升主要由于以下几个趋势：

• 移动设备和应用程序——面对成千上万的笔记本电脑、智能手机、平板电脑和其他新的移动终端，管理员面临着巨大的挑战，他们需要提供对这些设备必要的可视性、管理和安全性，还需要保护敏感信息以及确保网络性能。
• 虚拟化—虚拟化(特别是服务器虚拟化)导致一般企业的服务器数量开始猛增。原因是：购买服务器硬件需要数周或者数月，而配置新的虚拟机只需要几分钟。由于虚拟服务器很容易部署，企业经常在IT不知情的情况下添加虚拟服务器，这使得监控、管理、故障排除和扩展IT基础设施的工作变得更加困难。虚拟化还增加了其自身管理层的复杂性。
• 云计算——虚拟化带来了自动化、业务编排、用户自助服务和公共云及私有云，这使得曾经静态的IT基础设施变成了不断变化、不断扩展、不断增长的分布式“怪物”。而好处是前所未有的灵活性以及新产品和服务能够快速进入市场;缺点则是复杂性。获取对这种动态基础设施的可视性导致系统、网络和其他日志记录不可避免的增加。

静态网络的问题

不幸的是，与自动化虚拟服务器及云计算不同，现在的网络主要运行在专有路由器和交换机上，它们需要使用过时的命令行界面(CLI)大量的手动配置。虽然我们可以在几分钟内在虚拟服务器部署新服务或者在云计算增加存储，但通常需要等待很久的时间来将这种变化反映在静态分布式网络中。

SDN和NFV

好消息是，在过去几年里，很大一部分静态分布式传统网络将会被软件定义网络取代，软件定义网络是一种新兴网络架构，它从数千专有分布式网络交换机及路由器中解耦网络控制，并将其转移到集中软件。如果SDN发挥了其潜能，未来网络将能够通过直观的图形软件集中配置，而不需要使用晦涩难懂的命令行界面来对每个交换机及路由器进行配置更改。

集中控制让配置新服务及其网络需求以及适应网络拥塞和其他挑战变得更加容易和快速。集中管理还可以帮助IT获得对整个网络的可视性，IT将能够更成功地监控和调整网络–随着他们扩展和改变来适应新的环境和服务。CLI将仍然可用，但只适用于当工程师需要高度精细的诊断界面来深挖复杂网络系统，以解决更具挑战性的网络问题时。

从较低级网络节点解耦网络控制的第二个好处是自动化，这要归功于SDN的北向和南向接口。南向接口允许SDN网络控制软件与较低级网络节点进行通信，包括网络和虚拟交换机及路由器。OpenFlow是一个正在开发中的标准化南向接口，其目的是允许控制平面与多供应商硬件的网络进行通信，以发现拓扑、定义网络流量以及实施来自北向接口的请求。

北向接口是应用程序和控制平面之间的接口。其好处在于，它允许应用程序通过控制平面来自动请求带宽、质量服务和其他功能。管理应用程序不仅可利用北向接口来实现集中网络可视性和IT控制，而且VoIP等应用程序还能够获取他们需要的带宽、质量服务及其他网络服务来自动实现其性能和延迟性要求。最终，应用程序可以提供网络自愈和实行功能，在集中政策控制系下，自动化网络故障检测、隔离和修复工作流。

NFV

NFV与SDN联手，将曾经的专用网络硬件转变为可与其他应用程序和服务一起位于任何服务器上的虚拟机。曾经有一段时间，基于服务器的交换机和路由器无法与专业物理组件相媲美，但随着虚拟环境技术的进步，它们正在迎头赶上。NFV非常适用于最苛刻的网络环境。

普遍的做法是首先在数据中心部署SDN和NFV。然而，SDN和NFV的组合也可以首先部署在分支机构，其中路由服务可以仅作为通用服务器上的软件组件。

SDN允许企业和MSP快速部署到新的分支机构，并充分利用现有SDN管理软件以获得网络可视性，这有着巨大的好处。这允许网络工程师在直接部署到高度复杂的数据中心的核心之前，首先在风险较低的环境熟悉这种技术。这类似于企业首先在分支机构部署VoIP部署，再部署到核心。这还允许资源受限的分支机构继续使用相同的服务器作为多用途机器，避免引入昂贵的专用交换机。

随着SDN和NFV的普及，静态的复杂的配置和重新配置应该变得更加虚拟化和自动化，让网络管理员将更多的时间和资源放在网络架构问题和服务部署中，而不是通过难懂的CLI来配置分布式静态网络。这可以让网络更快更有效地扩展，解决了静态网络带来的增长瓶颈问题。SDN管理解决方案还可以为网络配置、监控和控制提供更多可视性。当然，供应商产品和标准成熟及发展还需要一段时间。但从运营商和企业来看，SDN和NFV的时代已经来临。