20、软件定义网络、缓存与计算的深度解析

软件定义网络、缓存与计算的深度解析

1. 控制平面与管理平面

控制平面通过南向 API 定义流表管道来安装控制命令。流表的每个条目包含匹配规则、匹配数据包的执行动作以及统计匹配数据包的计数器。新的匹配字段有数据包类型、名称前缀和服务名称。基于名称前缀和数据包类型确定转发行为，包括将数据包转发到端口、封装并转发到控制器、丢弃数据包以及发送到本地处理管道；基于数据包类型和服务名称定义缓存和计算行为，如发送到本地缓存处理管道和本地计算管道。若新到达的数据包未找到匹配规则，则采用默认规则：发送到本地处理管道。

控制平面新增的缓存和计算管理功能可减少冗余流量，提高物理资源利用率，同时还维持着网络状态、拓扑信息、设备发现和网络配置分发等通用功能。

管理平面位于控制平面之上，负责定义网络策略，包含一组利用北向 API 实现网络操作和控制的软件应用。基于网络信息输入，有流量工程、网络虚拟化、测量与监控、移动性等多种网络应用。结合用户需求和缓存/计算能力分布信息，还能实现大数据分析、内容分发和分布式计算等应用。

在大数据时代，大量数据从设备传输到远程数据中心处理可能不经济或不可行，SD - NCC 的管理平面可借助网络内计算能力促进网络内大数据分析。随着数字媒体、电子商务、社交网络和智能手机应用的发展，内容分发成为互联网的主要应用。与 CDN 的边缘缓存技术不同，SD - NCC 的网络内缓存能力和内容路由可编程控制，使管理平面能定义合适的内容分发策略，实现高效的数据传输。对于计算密集型应用的大量涌现，用户和企业设备因功率和计算能力限制面临挑战，云计算虽有帮助，但对低延迟应用可能无法保证性能，而 SD - NCC 的管理平面可通过全局协调计算提供分布式计算服务。

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