随着云网协同、雾计算、工业互联网、物联网等概念的提出,网络规模和流量将快速的增长,大量设备可随时随地与网络进行连接。宽带网络规模也将从60多亿人的连接增加到600多亿物的连接。运营商IP城域网旨在支撑宽带、视频业务,同时也需要随业务需求的变化及应用更新升级而不断演进。高带宽、低时延、多连接、采用云化方式对外提供服务,用户端移动性、服务器端云化和数据海量化逐渐成为发展趋势,这就导致运营商IP城域网在不断扩大覆盖范围,增强带宽接入能力的同时,也要考虑未来网络服务方式的转变。软件定义网络SDN由此而诞生,它不仅仅是一种技术,更是一种理念和思想。本文首先介绍了软件定义网络SDN的起源发展和国内三大运营商针对SDN的演进发展要求,运营商相继发布了新一代网络架构白皮书,旨在推动运营商IP城域网网络架构的演进,以迎接物联网、云计算时代的到来。本文重点分析了当前运营商IP城域网网络现状、业务现状及存在问题,随着智能化设备的大规模接入网络,Session会话连接数的大幅度增加、网络状况的动态变化、IP协议的交互,导致IP城域网中路由器、交换机CPU计算处理能力成为瓶颈;随着固网以及5G网络大规模部署试点,IP城域网中BRAS设备愈发庞大,且独立部署、无法实现资源共享;随着增值业务的部署以及多种业务的叠加开展,业务开发响应周期长、能力弱,无法实现网络的智能化控制。本文结合软件定义网络SDN技术特点以及SDN控制器、SDN交换机、OpenFlow、网络功能虚拟化等关键技术指标,同时根据运营商IP城域网的业务模型及流量分析,设计了符合运营商IP城域网发展的软件定义网络SDN方案,通过将路由器、交换机中管理和控制平面分离至基于X86架构的虚拟化云资源池,用于各种网络协议的管理控制、策略下发、流程调度、路由选择等,同时采用VM虚拟化技术实现资源共享,采用SDN控制器及北向接口实现业务的灵活调度开展,用户自主随选套餐。转发平面依旧由路由器、交换机来承接,用于在IP城域网中进行数据包信息的路由转发。最后,通过对网络设备进行配置以及性能指标的测试分析,验证软件定义网络SDN部署的可行性。本文的研究有助于运营商IP城域网的网络演进,具有指导工程项目建设实施的意义。