SDN在通信网络中的应用方案探析

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得工业生产中存在很多不确定性和非线性的特征。

在DCS 系统中使用先进控制技术，有助于提高产品质量，提高生产效率。

在大型工业生产中，先进技术的应用完善了工业生产流程。

在DCS 系统中为了让生产环节更优化，系统各部分协调性更强，应用先进控制技术以实现该目的。

3.应用实例
以高炉上料DCS 控制系统为例，其中应用先进控制技术，在矿槽上料系统以及放料程序中使用PLC 控制技术，实现一体化远程控制。

操作人员只需要在监视器一端远程操作，就能实现上料和放料。

整个生产过程十分简洁，不再需要复杂的操作步骤。

该系统使用二级结构设计，两级结构使用通信技术实现连接，计算机控制结构是监控层次，在系统的最上层。

而基础控制结构是针对现场设备展开的控制层次。

在高炉上料系统中，基础控制级别是第一层控制系统，处于系统整体下层，针对现场设备展开控制。

基本控制结构实现了进料链的控制，对现场设备实现直接监控及控制，是生产阶段最基层的部分。

安全稳定是控制系统基础要求，在系统选型时要从性能出发选择合适控制器，同时把控硬件安全度和稳定性。

炉顶和矿槽交换数据要利用以太网来实现，操作任务和监视任务是利用上位机实现操作，实现一体化管控。

基础控制功能包括监测生产过程中的各部分参数，根据参数对系统运行状态进行监控，如果出现错误要发出报警信息。

在炉顶装料系统中加入PLC 控制技术，按照工艺流程，将原料分批装入炉顶料罐，经过称量之后，按照参数要求，程序可以自动控制下料闸开口度以及溜槽的倾斜程度，将原料放到高炉中，完
成上料操作。

在系统中设置了重量控制和时间控制两种模式，一般情况下使用重量控制模式，每个控制模式下都可以对装料和布料两种操作进行控制。

在布料操作中可以控制溜槽动作，使用扇形、环形、定点以及螺旋四种方式进行布料操作。

重量控制模式是利用下料管设计的电子秤进行材料称重，完成布料操作过程。

重量控制模式工作流程为：炉顶先准备好上料罐，PLC 程序设定料单后对控制系统皮带进行控制，将焦炭、矿石等原材料依次送入料罐中，利用炉顶控制系统可以完成装料过程。

另外一种时间控制模式是对上料和下料过程进行统计，通过统计上料和下料的时间，实现布料控制。

事实上时间控制模式是对重量控制的模拟，只有在下料罐出现故障时，才会使用时间控制模式。

在系统人机操作画面中，操作画面是重要的上层控制系统，使用SCADA 软件实现,该系统使用了iFIX 软件功能展开介绍，在iFIX 组态软件有着强大的功能，让系统控制效率得到提高。

4.结论
综上所述，在DCS 系统设计中，需要展开控制站设计，科学安装机柜和电源以及输入通道和输出通道，同时设计主控单元，实现DCS 系统的控制功能。

本文强调了在DCS 系统中，进控制技术具有的应用优势、技术特点以及应用现状。

先进技术的应用可以为DCS 系统带来巨大价值，有助于提高生产设备服务水平，让经济发展速度得到加快。

作者简介：刘良骥，男，汉，广西桂林人，大专，检修员，现供职于南海发电一厂有限公司。

SDN，软件定义网络，是由美国斯坦福大学研究出的一种新型网络构架，
是一种网络虚拟化形式，其在通信网络中的应用，网络流量的控制更加灵活，网络智能化明显提升，打破了传统的网络架构，为通信网络的未来发展奠定了坚实基础。

基于此，文章探讨了SDN的概念与总体架构，叙述了SDN对通信网络的影响，并概述了SDN在通信网络中的应用方案，以供参考。

前言：新形势下，全球信息技术不断发展，网络新兴技术逐渐完善，新产品、新模式、新服务的出现与应用，为通信网络带来新的发展机遇。

同时，通信网络带来的便利性，使得用户对通信网路提出更高需求，而传统的网络形式已经无法满足用户多样化需求，积极创新网络形式，并将其应用于通信网络，具有重要意义（李峥嵘,陈晨，基于SDN 框架的通信网络的研究与应用探讨，信息通信, 2015年第9期230页）。

文章探讨了一种新的网络技术--SDN技术在通信
SDN 在通信网络中的应用方案探析
中国联合网络通信有限公司衡水市分公司 郭息衅
网络中的有效应用。

1 SDN的概念与总体架构
SDN，作为一种新型网络架构，提高了网络控制、转发能力的独立性，并且，SDN能够通过直接编程来控制网络转发能力。

这种控制能力原先和网络设备耦合紧密，而SDN应用，通过编写程序对调用底层设施的能力进行抽象描述，人们可将网络能力看做逻辑分离或者虚拟子网，使控制能力形成独立个体，满足了用户多样化需求（孟繁家,黄长震,徐亚帆 等.探讨SDN在通信网络中的应用方案，工业, 2016年第6期34页）。

SDN主要主要包含了三个层次：基础层、控制层、应用层，具体如图1所示。

在应用层中，包含了多种业务和应用，将SDN应用到通信网络，应用层能够管理通信网并对其的应用进行转发。

同时，还能对网络属性进行合理分配，通信网络的利用效率提高，应用层的安全性得到保障，服务质量明显上升。

控制层作为网络架构的操作系统，主要用来处理收集的数据，支持网络拓扑、集中并维护状态信息，以此实现对处理后信息的归纳与汇总。

同时，控制层还能够根据用户控制调用不同的转发信息。

基础层是网络构架的基础，主要用来数转发数据。

在网
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络构架应用与通信网络中时，基础层能够对数据进行处理并转发，通过分析数据状态，收集通信网络需求的数据信息。

在传统网络构架汇总，转发功能必须在分离的网络设备支持下进行，而SDN的出现，转发功能可以在相同网络设备中相互融合，对数据进行处理，数据能够进入控制层可编程的网
络接口，为数据调用提供支撑。

图1 SDN总体架构示意图
2 SDN对通信网络的影响
在SDN最初设计时，设计目的并非是用来提高网络通信水平，而是为了将网路控制与转发能力分离，为用户提供开放的能够编程的网络应用，提高相关应用的管控水平，以便更好操控网络资源。

因此，SDN在引入通信网络之后，优势显而易见，却也存在一定的劣势。

SDN应用到通信网络中的优势主要包含以下几点：其一，在通信网络中，依靠SDN与OpenFlow进行导航，打破了传统网络设备的垂直整合，将网络软硬件分离开来。

其二，SDN引入通信网络，人们能够直接利用控制面板将信息统一化、虚拟化，简化了信息技术的运维难度，降低了信息技术的运维成本。

同时，为服务器的代理维护与管理功能的实现提供了便利，实现了相关应用的协同。

其三，SDN被引入通信网络，人们能够通过软件控制层进行开元源，为用户提供个性化的软件定制服务，为新业务的创新奠定基础，减少新业务部署周期，提高运营商的市场竞争力（张国，赵锐，SDN在运营商中的应用与挑战，电子科学技术(北京),2015年第1期76-80页）。

其四，SDN应用于通信网络，在产业连接视角出发，一旦网络开放处理，能够快速吸引更多团体参与，进一步降低网络建设运营成本与总成本，提高运营商的经济效益。

新形势下，SDN、OpenFlow发展势头迅猛，应用范围越发广泛。

但是，想要将其于高规模、成熟阶段的商业运营中，还存在一定的差距，具体包含以下三点：其一，SDN存在的核心是：将网络资源与网络应用相互结合，使两者中产生关联，换句话说，利用已有的网络资源与数据转发，使网
络使用标准能够无缝连接，如此，网络才能更好的为客户提供个性化服务。

但是，我国当前的SDN技术并不完善，研究稍显滞后，研究范围仍停留在网络控制、数据转发接口协议上。

其二，在SDN集中系统中，依然保留了替代方案，而当前的网管系统仍以升级开发方式对底层的网络设备进行控制。

其三，由安全性视角来看，SDN对网络的集中化控制，可能出现单点失效，一旦控制系统受到攻击，极易导致整个网络的功能丧失。

3 SDN在通信网络中的应用方案
现阶段，对于我国通信网络而言，尤其是具有代表性的新型互联网网络，SDN架构的应用，大幅提高了通信网络控制层的转发能力。

孤帆网络的承载能力，提高了网络的开放性与协同。

由通信网络的云管端架构来看，SDN技术的应用主要在以下几个方面。

3.1 SDN在数据中心的应用
新形势下，通信网络数据中心的互联方案并未采取流量工程机制，影响了数据中心链路的利用效率。

而SDN的引入，能够以数据中心的物理网络为基础，对不同数据的中心资源进行虚拟化，将单个数据中心的网络能力进行组合，将数据统一起来，形成一个网络能力池，解决了通信系统承载多租户业务时产生的灵活性差、拓展性低问题，提高了网络集约能力与运营能力，提高了数据中心组网方案承载的智能化（赵高峰，SDN在电力骨干通信网中的应用研究，山东电力技术, 2017年第1期46-49页）。

3.2 SDN在城域骨干网的应用
在通信网络的城域骨干网络中，边缘控制设备作为用户和业务接入网络的核心控制单元，拥有丰富的侧接口，为用户接入网络提供便利。

同时，用户与业务还能直接与孤帆网络连接，进行信息交换。

在用户接入网络过程中，边网控制设备作为第一道关卡，能够对用户的业务属性，业务配置与状态进行维护。

对此，为提高业务的持续性，满足宽带用户提出的高冗余边缘设备的保护需求，应积极采用各类网络功能对数据进行保护。

3.3 SDN在IP RAN网络中的应用
IP RAN是一种新型传输结构，主要针对IP化的基站回传的应用场景，对定制路由器或者交换器进行优化，提高数据传输效能。

当前，该网络已经普及于移动回传网中，承载2G、3G、4G移动网络。

通常，单个本地网接入层接入设备高达数千台，开通网络的工作量较大，对人员专业水平提出更高要求。

而网络规模的不断扩大，IP RAN的高可用性、网络运维面临困难逐渐增大。

积极引入SDN技术，有效解决了IP RAN网络的难题。

依据IP RAN网络特征，以SDN技术对接入点、汇聚设备间的业务进行虚拟化部署，能够有效解决接入网围护。

注意，若利用SDN技术对核心汇聚层进行虚拟化，将增大成本，对此，在我国SDN技术不够成熟的今天，应有接入层着手。

4 总结
总而言之，SDN技术本身拥有控制平面集中化，转发平台通用化等特点，因此，将上述特点应用于通信网络技术，能够有效推动通信网络的创新，减少业务的设计周期，降低通信网络的运营成本，提高运营商的经济效益。

作者简介：郭息衅（1980—），女，汉族，河北衡水人，大学本科，高级工程师，研究方向：通信工程。