SDN學習筆記(一):The background of SDN

1.central control(中心控制)

  • In-band signaling 

這是一個早期的通信技術,它用於電話的通信。

1.控制和數據的信息都通過同一個渠道。

2.使用特定的頻率可以改變電話的鏈路以及route電話。

3.這樣的網絡很脆弱而且不安全。

後來有了控制和數據平面分離

  • network control point

它的概念是讓信號進入NCP然後才訪問數據庫從而達到分離的效果,並且也使得服務需要在用戶有需求的前提下實現

2. programmable network(可編程網絡)

  • Active Network

1.所謂活躍網絡,就是可以通過一定的規則讓交換機執行packets的計算,就比如路由

2.還有很多關於Active Network的例子比如說防火牆、代理等等

3.背景:人們的共識以及基礎設施部署完備,並且,Active Nodes允許路由器下載新的服務進這些基礎設備

4.於是就有了以下的一些措施,即每個包都攜帶着它自己的信息以及“路由信息”,使得它們能夠運轉在Active Network,就比如IP v4和6,圖3是一些關於這一方面的工程。

留給SDN的遺產

  • 使用可編程的功能實現創新
  • 將程序整合進報頭中

3.network virtualization(網絡虛擬化)

  • 介紹

1.network virtualization就是一或多個拓撲網絡在同一個基礎設施上運轉的表現,是一種將邏輯網絡和基礎設施間的分離

2.VMware,VALNs等等都是它的實例

3.錯綜複雜的路由器都在同一個平臺運轉,這也是對資源的一種重複利用:CPU,memory,帶寬等等。

4.可以在自己定製的路由上route and forward

5.就比如下圖,框框表示的是基礎設施,紅藍方塊表示的是各自路由的拓撲,虛線表示的是他們之間的連接,可以看出,在同一個基礎設施上,不一樣的人可以有不一樣的路由方式,這就是網絡虛擬化。

  • switchles

1.處在最下方的交換和傳輸資源層將資源通過控制端口展現給上方的交換機控制器

2.這個控制器通過partiiton control通過各自的控制端口將信息傳給上面的多個交換機控制器

3.於是這樣就形成了多個控制框架共享資源的狀態

4.他們都工作在ATM網絡上,即工作在基礎層面的網絡上,最上面的每個控制器都有own view,這也是網絡虛擬化的一個體現

  • VINI

1.無論是模擬仿真,還是小規模的實驗,還是與真實的設備存在間隙,所以VINI就成爲了兩者之間的橋樑

2.它運行於真實的路由軟件,能顯示真正的網絡信息,能通過真實的網絡和別人一起實驗

3.它也同樣用到的控制和數據平面分離(圖二),位於控制層面的XORP使用了路由協議,在數據層面發包,其中也有交換機元件根據控制層面中的以太網地址來安排,傳輸的包通過隧道(Tunnel)以前可以用過濾網(Filters)來模擬丟包。

4.Control of Packet-Switched Networks 

  • why separate control

1.控制邏輯與硬件無關

2.更容易推斷網絡行爲

3.可以更加方便的推出新服務

  • Routing Control Platform

RCP(routing control platform)是基於 AS 結構的邏輯中央平臺.它針對內部邊界網關協議(internal border gateway protocol,簡稱 iBGP)擴展性不強和容易造成協議不穩定、路由迴路等缺點,部署路由 控制服務器集中收集路由信息和 AS 內部拓撲結構信息,爲 AS 範圍內的路由器做出 BGP 路由決策,但是它的限制就在於他只能被BGP所支持。

  • Ethan

07年的時候兩主機在利用控制和數據平面分離互相通信時每個連接上Domain Controller的交換機都需要下載流表供控制器計算,然後根據相關policy運行,於是這樣就導致了Ethan需要有特定的交換機支持才能運轉,所以說爲了解決這個問題,就有了open flow。

  • Open Flow

這裏的想法是基本上採用現有硬件的功能並打開它們,使得標準控制協議可以控制Open Flow中的硬件的行爲,單獨的控制器與交換機流表通信以將轉發表條目安裝到交換機中控制網絡的轉發行爲,

總結:

控制和數據平面肯定應該分離,因爲垂直集成的交換機很難在某種意義上引入新的控制平面比如Open Flow,但因爲它需要新的標準化,顯然,採用和變化對硬件部署最終變得非常困難的教訓是,使用現有協議使部署更容易,但它也限制了可以做的事情,我們看到在RCP中最終我們看到開放硬件可以允許分離控制並且實際上可以刺激這個方法被採用,這可能是使Open Flow相對於其他類似提案非常成功的原因之一。

 

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