17、软件定义网络（SDN）与边缘计算：架构、应用与能效优化

软件定义网络（SDN）与边缘计算：架构、应用与能效优化

在当今数字化时代，随着物联网（IoT）设备数量的激增，网络流量管理和能源效率成为了关键问题。软件定义网络（SDN）与边缘计算的结合为解决这些问题提供了新的思路和方法。本文将深入探讨SDN与边缘计算的相关技术，包括网络模式、架构、应用场景、优势以及能效优化等方面。

1. SDN网络模式

SDN网络有两种主要模式：反应式模式和混合模式。
- 反应式模式 ：当新数据包进入网络时，首先会与流表进行匹配，以确定合适的转发通道。如果匹配失败，则会向控制器发送PACKET - IN消息，为该特定数据包创建新的流表项，并在每个数据平面交换机的流表中更新PACKET - OUT消息，以备后续使用。
- 混合模式 ：是主动模式和反应式模式的结合，使网络更加智能和灵活。

SDN中的OpenFlow交换机用于将流量从源端转发到目的端，它主要由三个组件构成：流表、用于设置策略的OpenFlow协议以及安全通信通道。流表存储策略，根据这些策略引导传入的流量。流表在每个OpenFlow交换机上进行更新，以提高配置拓扑的效率。流表中存储了三个属性值：“规则”“动作”和“状态”。“规则”属性定义了每个数据包的头部信息，“动作”属性定义了特定流量的转发方向，“状态”属性定义了流量的当前状态。

2. SDN - 边缘合作架构

SDN - IoT - Edge架构由不同的层组成，包括基础设施层、边缘层、控制层和应用层。
- 基础设施层 ：各种物联网设备根据任务的特性请求不同的服务。