软件定义网络介绍.pdf

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1、科研信息化技术与应用2012,3(3):84–91·资讯观察/NEWS&VIEWS·软件定义网络介绍刘春佳中国科学院研究生院，北京100049摘要：本文在介绍软件定义网络概念的基础上，分析了软件定义网络的代表性技术OpenFlow，同时结合OpenFlow在学术界和工业界的中的部署及应用，对软件定义网络的发展趋势做出了归纳总结。关键词：软件定义网络；未来互联网；OpenFlow；网络体系结构AnIntroductiontoSoftwareDefinedNetworksLiuChunjiaGraduateUniversityofChineseAcad

2、emyofSciences,Beijing100049,ChinaAbstract:Inthispaper,weintroducedthedefinitionofSDN(SoftwareDefinedNetwork),presentedandanalysisofOpenFlow,atypicaltechnologyofSDN.BasedoncurrentsituationofthepracticaldeploymentandapplicationofOpenFlowinacademiaandindustries,thedevelopmenttrends

3、ofSDNarealsosummarized.Keywords:Softwaredefinednetwork;Futureinternet;OpenFlow;Networkarchitecture1引言此，研究者们积极开展了关于未来互联网的相关研究工作，探索新架构，例如美国的GENI计划(Global互联网自1969年的ARPANET(TheAdvancedEnvironmentforNetworkInnovations,全球网络创新环ResearchProjectsAgencyNetwork,美国国防高等研究境)、PlanetLab平台、欧盟的FI

4、RE计划(FutureInternet计划署开发的世界上第一个运营的封包交换网络)发ResearchandExperimentation,未来互联网研究与实验)展至今，已从最初的军用完全融入到人们的日常工和中国的CNGI(China'sNextGenerationInternet,中国作和生活中，但网络规模和应用需求的大幅增长与下一代互联网示范工程)等。未来互联网新型体系结[1]现有网络服务能力及环境的矛盾变得日益显著。为构的实现有两种重要的的技术路线：基于重叠网络的基金项目：中国科学院知识创新工程青年人才领域项目(CNIC_QN_1203)；感知

5、中国先导专项课题(XDA06010200)；国家高技术研究发展计划(863项目)(2011AA01A10）84刘春佳:软件定义网络介绍技术路线和基于可编程网络的技术路线。软件定义网3OpenFlow技术络(SoftwareDefinedNetwork,SDN)则是实现网络可编程的典型架构。3.1OpenFlow简介作为GENI的子项目，OpenFlow主要起到网络2软件定义网络概念试验床的功能，提供在现有网络上部署新协议与应用的环境。同时作为斯坦福大学“CleanSlate”计划的2.1概念支持项目之一，Openflow可以协助研究人员试验新早在八

6、十年代，TCP/IP协议就广泛采用，至型网络协议和想法，进而重新设计互联网。今鲜有变化。网络交换设备的功能从基本的路由协OpenFlow将传统的由交换机/路由器控制的报文议(OSPF,BGP)、NAT、多播扩展到如今的IPv4和转发过程转换为由控制器(Controller)和Openflow交换IPv6混搭、准入控制、VPN等，其高度依赖于封闭机(OpenFlowSwitch)共同完成，从而实现路由控制和硬件的特性，导致厂商的研发和创新难度不断加大。数据转发的分离。通过将控制权从交换机/路由器中分针对上述情况，软件定义网络(SoftwareDefi

7、ned离出来，网络管理者可以借助自定义的策略，来控制Network,SDN)提出了全新的探索思路：将控制功能网络中数据流的走向及行为。这种控制权与交换设备从网络节点中分离出来，以可编程的方式控制流量，的解耦合，为网络带来了更大的灵活性、可控性。构建动态、开放、可控的网络环境。同时，利用虚拟化技术，让试验网络与生产网络在物理链路上并存，3.2关键技术最终实现无缝过渡。OpenFlow标准的制定最早起源于2007年，并在作为软件定义网络的核心部件，SDN控制器不断地完善中。2009年12月推出了具有里程碑意义以软件平台的方式存在并享有集中的控制权，其算

8、的OF1.0版本，并进行交换机原型的开发；2011年法、逻辑、规则均可配置。交换机在接收到控制器推出OF1.1，1.2版本