国内高校sdn探索实践分享

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1、国内高校SDN探索实践分享从概念提山到现在，SDN在科研领域一直走在前列，即使在中国，不少科研单位和高校都致力于这方面的研究，我们整理了一下中国科研单位目前研究SDN的进展情况。AD：在国内，SDN技术仍处在实验的阶段。作为从斯坦福出来的新兴网络技术，中国高校自然会更早的接触和研究这类技术。0前国内一些院校已经开始对SDN技术进行了大量的研究测试，比如清华研究院博士生亓亚烜介绍了清华SDN团队在架构、安全性、资源管理等方面的研究进程，到目前为止已经运行一年之久。与此同吋还有其它科研单位和高校都在致力于这方面的研究，下妞就整理一下中国科研单位目前研究SD

2、N的进展情况，希望从他们的探索实践中可以分亨一些经验。浙大XFlow—基于SDN的可重构网络体系结构浙江大学在SDN体系结构和网络操作系统两方面进行了研究。在2012年4月第二届全球7T•放网络峰会（2ndOpenNetworkingSummit）上演示了基于SDN架构的可重构M络体系结构XFlowo该体系结构基于功能构件化的实现思路并提供了动态重构机制。通过标准化的异构网络构件模型采用基于XML的技术实现方式，实现对网络的控制和转发功能的抽象封装，同吋通过构件的更新、升级、加载、卸载及构件间的组合实现更灵活多样的网络功能，并实现基于工作流的构件协同机

3、制，提供可扩展和可重组的网络构建模型，从而降低了网络功能实现的复杂性，并满足多样化的网络业务应用需求。XFlow采用管现曲控制血和数据血三层松耦合的网络架构方式，XFlow动态重构机制允许运行吋的构件的动态加载、卸载、组合和调整，使得在运行吋能够通过对网络业务的提供和形变来满足多样化的应用需求，如VLAN和QoS保证等。此外，通过标准化的NetStore服务和协议提供第三方的开放构件库和重构功能提供服务。分布式SDN网络操作系统（DNOS）直接管控底层物理网络，以提高网络操作系统的可伸缩性、可靠性和响应能力。实验室研宄目前紧密结合产业链，研制兼容Op

4、enFlow协议的分布式SDN控制层网络设备。该系统自下而上采用如下四层架构：（1）数据转发层，由DNOS实现南向接口来对接标准化SDN数据转发层，兼容现有OpenHow协议，并拓展安全可靠、可伸缩、高效的域间数据面控制机制；（2）网络操作系统层管控底层物理网络资源，通过DNOS间分布式协作实现水平可伸缩、业务可编程和标准化南北向接口等技术特性，该层向上层提供一致性的网络视图作为北向接口，在视图模块上实现底层网络资源状态的全局可管控；（3）网络业务控制层，为网络具体应用实现诸如路由、安全、接入等网络控制功能，各个功能根据用户需求可重构，并根据运营尚等需

5、求可重用，提供标准化的第三方接口；（4）网络业务应用层，为高级网络管理和应用，如BOSS、计费系统以及增值服务等，提供OSA/Parlay、Parlay/X、OneAPI和1.MS等接口。中科院计算所PEARL-可编程虚拟路由器屮科院计算所研制了构建SDN网络的基础路由交换设备。所研制的可编程虚拟路由器PEARL具备网络虚拟化功能并提供多种编程方法，能满足未来网络协议创新和业务创新的需要。PEARL能够在单一物理路巾器上虚拟岀128个逻辑路由器，支持逻辑路由器对网络端口的共亨与隔离。不同逻辑路巾器能够加载运行不同的协议与业务，支持对不同虚拟网络用户区分

6、服务。PEARL提供多种编程方法和API接口，除具备IPv4/v6路由转发功能外，还支持OpenFlow及XDN、SOFIA、SERVAL等未来网络协议架构。相比OpenFlow交换机,PEARL能够在多个虚拟平面上并行运行OpenFlow,实现更完备的网络虚拟化功能。为实现虚拟化与灵活可编程功能，PEARLI采用了高性能多核服务器配合专用网络接口卡实现。其中网络接口卡内建FPGA和TCAM芯片实现高速复杂数据包处理。设备实测具备4Gbps线速处理的能力，能满足接入网络要求。华为公司在PEARLI平台基础上与中科院计算所合作开发了OpenElowl.2

7、交换机，采用OpenFlow软硬件中间层多级流表转换算法，解决软硬件流表灵活性的差异，最大化利用硬件处理资源提升系统性能。为解决FPGA编程灵活性局限及服务器架构性能局限，中科院计算所在PEARLI基础上研制了PEARLII系统，它采用中间板交换体系结构，利用众核处理器作为主要处理单元，提供了更好的编程灵活性和更高的性能。PEARLII提供1OGE和GE网络接口，系统最大吞吐率能力达320Gbps,可以满足SDN核心网络的要求。在可编程虚拟路由器的实现过程中，数据包查找是最重要的技术问题之一。该问题存在杏找速率、更新开销和存储空间可扩展性三大挑战，SR

8、AM与TCAM相结合可能是一种实现方案：提岀了一种文持快速更新的混合IP杏找方法，结合TCAM