浅谈软件架构发展现状及其发展趋势

施海安

【摘 要】随着科学技术的发展，未来必须是一个信息时代，所有生产和利用活动都将取决于信息的相互作用。在这种发展背景下，软件技术作为对信息建设进程的重要贡献受到了广泛关注。软件体系结构技术对于软件系统的设计非常重要，因此研究其内容非常重要。本文首先概述了软件体系结构技术。报告介绍了其内容、类型和具体功能，进一步分析了其目前的发展状况，并简要回顾了其趋势，以便为有关研究人员的研究提供参考。

【关键词】软件架构技术（SDN）;发展状况;发展趋势;分析

前言

为弥补传统互联网设计的不足，创新网络架构已成为网络技术的发展趋势。软件定义网络采用了一种新的方法来解决传统互联网上的链路控制和传输问题，从而大大提高了互联网监管的效率和灵活性。今后，软件定义网络将广泛应用于数据中心网络、云计算等丰富场景，为提高我国信息能力提供了巨大的支持。

一、软件架构技术相关概述

1.软件架构技术的内涵及分类

软件体系结构技术是一种抽象模型，其真实内容是计算机软件系统的结构描述。在现有文献中，它被认为是软件系统的草图。在实际软件系统设计工作中，软件体系结构技术抽象地描述了软件系统的组件和结构，明确了抽象对象的功能及其相互作用，并在此基础上实现了抽象对象之间的集成，从而将这些抽象对象相互连接起来形成完整的软件系统。软件体系结构技术分为三类：逻辑体系结构、物理体系结构和系统体系结构。逻辑架构侧重于抽象对象之间的逻辑关系;物理体系结构侧重于软件组件和硬件之间的关系。但是，系统架构侧重于实际使用硬件和软件的功能性和非功能性。

2.软件架构技术的作用

软件体系结构技术的作用主要体现在软件系统设计、软件系统维护和软件系统升级的三个阶段。软件系统设计阶段，软件结构技术的主要功能是搭建计算机技术应用与实际软件需求之间的桥梁，系统分析实际软件需求后，采用合理的计算机技术构建软件系统结构，使实际软件系统结构在软件系统的维护阶段，软件体系结构技术可以帮助软件维护管理其主要维护对象，即软件系统中的错误和不断变化的需求。在软件系统升级阶段，主要的升级任务是对现有软件系统进行一些修改或重建现有软件系统。在升级过程中，软件体系结构技术可以帮助您将新的软件系统需求与软件体系结构相匹配。

3.发展现状

该软件定义的网络起源于斯塔福德大学2006年的乙烷体系结构，并于2008年开发了《零流量协议》。随后，该软件建立的网络受到了科学研究和工业的高度重视，并迅速发展。国际标准化组织的IETF研究并制定了相关的互联网标准，例如RFC7426。电信联盟-T还提出了标准，并设计了SDM的定义、功能要求和总体架构。ONF是目前在协议和技术（如OpenFlow和P4）的标准化、模拟和实际应用方面最活跃的SDN研究机构。在中国，软件定义网络技术被列为工信部、国家发展改革委员会和华为支持主要信息网络产品。中兴通信签署了一系列软件来定义网络相关产品。

二、软件定义网络的性能

1.转发速率

商用交换机中常用的ASIC不支持基于open flow table的传输。OpenFlow使用流表来展平传统的网络协议堆栈，并将第2、3和4层协议信息包含在单个流表中，从而大大增加了传输过程中需要匹配的域数。传统的交换器传输只需要相对固定的资讯，例如IP位址、MAC、VLAN等，它与目标相对应，这使得基于有线ASIC芯片的高效实施成为可能。因此，建议在交换机中添加通用处理器以支持某些功能，或直接使用基于网络处理器的加速器卡进行数据传输。openflow基于可编程硬件（如NetFPGA）的实施目前提供高达数GB的交换容量，从而帮助提高交换机传输性能。另一种解决方案通过优化LINUX系统上的流表查询效率，将交换机吞吐量提高25%。

2.流表规模

open flight使用昂贵且高能效的TCAM存储吞吐量计数器，因此open flight无法通过仅增加TCAM容量来解决吞吐量计数器的大小问题，从而避免了由于引入大量TCAM而导致的大量资本成本增加。此外，大型流表可能会在查询效率方面造成瓶颈。因此，迫切需要使用有限的存储空间来应对不断增加的数据传输压力。

三、软件定义网络的发展趋势及应用前景、

1.技术发展趋势

SDM技术的主要趋势是，随着未来网络的多样性而不断发展和发展。随着网络功能虚拟化、云计算和5G等新网络技术的发展，基础设备和硬件的简化、整合和商业化将不可避免地出现。这将为跨国公司提供重要的发展机会。在此过程中，SDN设备将逐渐取代传统设备，从而实现快速经济的网络扩展。SDM技术本身将在更常见的南南接口和北-北接口上设计和发展，从而与其他新的网络技术有机地结合起来。

2.应用前景

SDN技术有多种应用，如校园网、企业网络、运营商网络、数据中心网络等。目前，SDM广泛用于数据中心网络，因为数据中心網络是相对独立的内部网络，作为一种新的网络体系结构，它避免了与传统网络的不兼容。同时，SDN具有集中控制、灵活配置和高效传输功能。非常适合快速传输数据且交换机管理层次复杂的数据中心网络。今后，SDN技术应广泛应用于运营商一级的基础网络。由于历史原因，传统运营商网络由大量昂贵的硬件设备和大量冗馀管理结构组成。SDM可以帮助运营商网络简化、大大降低成本和提高效率，这是整个运营商网络发展的必然趋势。

结束语

总之，软件体系结构对软件系统的设计很重要。在信息化建设的背景下，研究软件架构的相关内容很重要因此，为了应对软件架构的未来发展，有关大学和研究机构的研究人员应注意在现有软件架构相关内容的基础上改进其理论体系，以确保在软件系统的未来设计中发挥更大作用。

参考文献：

[1]马丽娟.基于软件开发环节中软件架构的作用研究[J].电子测试，2017，（13）：69-70.

[2]王鹏.基于OpenStack的混合云计算监控软件架构[J].计算机产品与流通，2019（07）：160.

（作者单位：广西智汇佳人力资源有限公司）