软件定义网络研究综述

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1、第３０卷第８期计算机应用研究Ｖｏｌ３０Ｎｏ８２０１３年８月ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓＡｕｇ２０１３软件定义网络研究综述张顺淼，邹复民（福建工程学院信息科学与工程学院，福州３５０１０８）摘要：现有网络设备支持的协议体系庞大，导致高度复杂，不仅限制了ＩＰ网络的技术发展，更无法满足当前云计算、大数据和服务器虚拟化等应用趋势。软件定义网络（ＳＤＮ）作为一种最新网络架构，对网络设备控制面、转发面和应用层功能进行重新定义抽象，使得网络设备软件可编程，有望改变上述局面。

2、介绍了ＯｐｅｎＦｌｏｗ技术的产生背景、特点及发展现状，分析了基于ＯｐｅｎＦｌｏｗ的ＳＤＮ体系结构和平台设计的关键技术，并探究了ＳＤＮ技术在网络管理自动化、光网络传输与ＩＰ承载的统一控制、无线网络的平滑切换、网络虚拟化和ＱｏＳ保证等方向的应用。关键词：软件定义网络；ＯｐｅｎＦｌｏｗ；网络虚拟化；管理自动化；ＱｏＳ中图分类号：ＴＰ３１１文献标志码：Ａ文章编号：１００１３６９５（２０１３）０８２２４６０６ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１３．０８．００２Ｓｕｒｖｅｙｏ

3、ｎｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｆｉｎｅｄｎｅｔｗｏｒｋｒｅｓｅａｒｃｈＺＨＡＮＧＳｈｕｎｍｉａｏ，ＺＯＵＦｕｍｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｊｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅｔｏｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｏｆｅｎｏｒｍｏｕｓｎｅｔｗｏｒｋｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ＩＰｎｅｔｗｏｒｋｄｅｖｉｃｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｈｉｇｈｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ．Ｎｏｔｏｎｌｙｄｏｅｓｉｔｌｉｍｉ

4、ｔｔｈｅＩＰｎｅｔｗｏｒｋｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｗｉｌｌｎｏｔｂｅａｂｌｅｔｏｍｅｅｔｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｏｆｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｂｉｇｄａｔａａｎｄｓｅｒｖｅｒｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｆｉｎｅｄｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ（ＳＤＮ）ａｓａｌａｔｅｓｔｎｅｔｗｏｒｋｎｏｒｍｍａｋｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋｄｅｖｉｃｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｗｉｔｈｔｈｅａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎｒｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｒｏｌｐｌ

5、ａｎｅｉｓｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｓｏｌｖｅａｂｏｖｅｉｓｓｕｅｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆＯｐｅｎＦｌｏｗ，ｉｔａｎａｌｙｚｅｄＯｐｅｎＦｌｏｗｂａｓｅｄＳＤＮａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｉｔｄｉｓｃｕｓｓｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔＳＤＮｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆｎｅｔｗｏｒ

6、ｋｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｕｎｉｆｉｅｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｏｐｔｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄＩＰｂｅａｒｉｎｇ，ｓｍｏｏｔｈｓｗｉｔｃｈｉｎｇｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋ，ｎｅｔｗｏｒｋｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＱｏＳａｓｓｕｒａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｆｉｎｅｄｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ（ＳＤＮ）；ＯｐｅｎＦｌｏｗ；ｎｅｔｗｏｒｋｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｕｔｏｍａｔｉｏｎ；ｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）由操控的

7、目的。ＳＤＮ技术于２００９年入选美国ＭＩＴ主办的《技!引言［２］［１］术评论》杂志十大新兴技术之一。其核心技术ＯｐｅｎＦｌｏｗ使能了交换／路由器的控制面与转发面功能的解耦，由集中控在传统路由器或交换机设计中，快速的报文转发（数据制器（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）下发统一的数据转发规则给交换设备，使得控面）和高层的路由决定（控制面）是集成在一起的。在近几十制器与交换设备可独立发展。尽管ＳＤＮ定义了一种新型的网年的网络技术发展过程中，由于这种紧耦合大型主机式的发展络体系架构，属于下一代网络技术研究课题，但它

8、并不革新原限制了ＩＰ网络创新技术的出现，更多的是通过不断增长的有ＩＰ分层网络的报文转发行为，只简化报文转发规则产生的ＲＦＣ数量对现行网络进行修修补补，造成了交换机／路由器设复杂性。为此，随着ＩＰ网络研究的僵化和互连设备无法适应备控制功能的高度复杂。网络研究人员想要在真实网络中基新应用如ＢＹＯＤ（ｂｒｉｎｇｙｏｕｒｏｗｎｄｅｖｉｃｅ，自带设备到工作场所）、于真实生产流量进行大规模网络实验几乎是不可能的，因为网ＩＴ定制化、云计算、Ｂｉｇｄａｔａ、虚拟化服务器等的广泛出现，使得络设备是封