《重構網絡:SDN架構與實現》第一章總結

        最近加入SDN項目的研究,對SDN一知半解,僅知道是控制平面與數據平面分離,支持網絡可編程。在看了《重構網絡:SDN架構與實現》一章之後,對SDN的原理及發展有了更深刻的瞭解。特此進行簡要總結,以便後續查閱。希望在研究SDN一段時間之後,再來看這篇總結,能有更多體會和收穫。

        1. 什麼是SDN?

          作者從兩個角度出發闡述了什麼是SDN。

       (1)ONRC對SDN的定義:“SDN是一種邏輯集中控制的新網絡架構,其關鍵屬性包括:數據平面和控制平面分離;控制平面與數據平面之間有統一的開放接口OpenFlow

強調了“數控分離”、邏輯集中式控制和統一、開放的接口。

        (2)ONF對SDN的定義:“SDN將網絡的控制平面和數據平面解耦分離,抽象了數據平面網絡資源,並支持通過統一的接口對網絡直接進行編程控制。”強調了SDN對網絡資源的抽象能力和可編程能力。

          雖然強調的重點不一樣,但殊途同歸。由此可見SDN主要具有以下三個特徵:網絡開放可編程、控制平面與數據平面的分離、邏輯上的集中控制。

        2. SDN網絡體系結構


        主要包括SDN網絡應用、北向接口、SDN控制器、南向接口和SDN數據平面共5部分。

       3. 爲什麼需要SDN?

         要理解SDN首先要弄懂爲什麼需要SDN。目前的網絡有何缺陷,SDN有何優勢,我們爲什麼需要提出一個新的網絡體系結構。答案是:我們需要擁有更多可編程能力的網絡,來支持快速增長的網絡業務需求。

       (1)SDN創始人Nick Mckeown從計算機產業創新模式出發,抽象出計算機產業發展速度的三要素:通用硬件底層、軟件定義功能和開源模式。對比網絡產業提出了SDN。

計算機產業:                                     網絡產業: 

面向計算的通用硬件底層  —— >     面向服務的白盒數據平面 (一改網絡盡力而爲的服務模式,大幅提升基礎網絡服務能力,支持上層自頂向下的網絡設計) 

計算機功能的軟件定義方式   —— >  控制層軟件定義、控制整個網絡的數據平面(可編程能力帶來了靈活性、加速網絡應用發展和創新)

OpenSource  ——>  社區化 (加速產業快速發展)


     (2)Shenker教授從計算機軟件編程的發展出發,提出“抽象”的概念,同樣解釋了推動SDN發展的原因。在SDN架構中,SDN控制平面、數據平面通過抽象模型和全局網絡狀態視圖三種抽象模型實現了包括控制平面抽象在內的網絡抽象架構。

SDN控制平面:支持用戶在控制平面上進行編程去控制網絡,無須關心數據平面的實現細節。

SDN數據平面:通過抽象模型將不同協議的匹配表整合起來,形成多字段匹配表,解決網絡協議堆砌問題。

集中式的SDN控制平面還可統計網絡狀態信息,提供描述網絡狀態的抽象模型。

      (1)(2)從不同角度闡述了網絡需要更多可編程能力的事實。

        4. 網絡可編程能力的演進及SDN的發展

         網絡設備的簡單配置接口——>通用的網絡配置協議——>控制平面與數據平面分離——>OpenFlow的出現。






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