SDN原理技术研究应用

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1、第一章、SDN技术概览1.11.1SDN定义SDN（softwareDefinedNetworking）,软件定义网络是一种新兴的基于软件的网络架构及技术，其最大的特点在于具有松耦合的控制平面与数据平面、支持集中化的网络状态控制、实现底层网络设施对上层应用的透明。正如SDN的名字所言，它肯有灵活的软件编程能力，使得网络的自动化管理和控制能力获得了空前的提升，能够有效地解决当前网络系统所面临的资源规模扩展受限、组网灵活性差、难以快速满足业务需求等问题。SDN概念被提出的确切时间和最初起源很难考评清楚，这主要是因为业界一直以來就有很多的研发工作在向着SDN的方向努力。但是,在当前来临的这

2、一波SDN浪潮中，ONF（OpenNetworkingFoundation,开发网络基金会）标准化组织无疑是潮流的引领者，其提出并倡导的基丁OpenFlow的网络架构首次向业界全面系统地阐释了SDN的重要特性，从面成为当前SDN发展的重要基础。面随着SD7日益获得关注成为网络领域的焦点，其内涵和外延也在不断丰富中，不同的参与者从各自的角度出发提出了很多存在差异的对丁SDN的理解，因此当前存在着多种多样的SDN定义。其中，最具有代表性的除了ONF从用户角度出发定义的SDN架构外，还有ETSI（EuropeanTelecommunicationsStandardsInstituc,欧洲电

3、信标准化协会）从网络运营商角度出发提出的NFV（NetworkFunctionsVirtualization，网络功能虚拟化）架构。另外，2013年4刀，思科、IBM、微软等巨头联手推出名为OpcnDaylight的开源SD7项目，虽然该项目并非以制定标准为目标，但它非常有可能成为业界的事实标准。1.1.1ONFSDN架构定义ONF是一家非盈利的组织机构，成立于2011年。ONF致力于SND的发展和标准化，是当前业界最活跃、规模最大的SDN标准组织。在短短不到两年的时间里，ONF成员人数就已经人初创的23个发展到90多个，并在持续快速增长中，成员范围涵盖运营商、网络设备厂家、IT厂商

4、、互联网服务提供商等不同领域。ONF提出的SDN架构如图1T所示。控制/数据平面接口，例如OpenFlowq甘种冷就戸网络设备网络设备网络设备网络设备网络设备图1-1ONF提出的SDN架构如图1-1所示，ONF提出的SDN的典型架构分为三层，最上层为应用层，包括各种不同的业务和应用；中间的控制层主要负责处理平面资源的编排，维护网络拓扑、状态信息等；最下层的基础设施层负责数据处理、转发和状态收集。除了上述三个层次之外，控制层与基础设施层之间的接口和应用层与控制层之间的接口与是SDN架构中两重要组成部分。按照接口与控制层的位置关系，前者通常被称作南向接口，后者被称作北向接口。其中，07F

5、在南向接口上定义了开放的OpenFlow标准，而在北向接口上还没有作统一要求。因此，ONFSDN架构更多的是从网络资源用户的角度出发，希望通过对网络的抽象推动更快的业务创新。1.1.2ETSINFV架构定义ETSI是由欧共体委员会于1988年批准建立的一个非营利性的电信标准化组织，其标准化领域主要是信息通信技术。当前，ETSI拥有来自世界各地的超过700家成员，成员覆盖电信行政管理机构、国家标准化组织、网络运营商、设备制造商、网络业务提供者、用户研究机构等领域。作为网络领域中极具影响力的标准化组织，ETSI很早就意识到了现有网络存在的缺陷，ETST于2012年11月成立了专门用于讨论

6、NFV架构和技术的ISG（IndustrySpecificationGroup,行业规范组），其目标是基于软件实现网络功能并使之运行在种类广泛的业界标准设备上。ETSINFV的重点是网络功能的虚拟化、更为关注当前网络屮第4层到第7层的业务应用，而与这对应的底层网络架构则是支撑上层技术的基础。虽然当前ETSINFV的标准还在研究和讨论中，最终的网络架构还没有正式发布，便如图1-2所示的NFV网络架构草案就已经部分地展现出了NFV的设计思想和主要观点。虚拟化垂础设施管理/编排系统到管理/编排层的开放标准API接口E2E网络控制器——多数据中心/多技术融合开放标准API网络控制器（有状态P

7、CE）控制通路()penl;l«w数据通道（硬件、vSwitch）OpenFlow开放标准API网络控制器（SDN）控制通路ForCES数据通道（硬件、vSwitch）ForCES控制通路开放标准API网络控制器（ForCES）开放标准API网络控制器PCE-PPCC(硬件、vSwitch)其他图1-2ETSI提出的NFV网络架构草案如图1-2所示的NFV网络架构草案在设计时参考了0NF的SDN定义，因此两者具有相似之处，例如都实现了转发层面与控制层面的分