SDN技术

本文介绍了SDN(软件定义网络)的基本概念、架构特点及其实现方式。SDN旨在通过控制与转发分离、物理网络抽象及提供可编程接口,使网络架构更加灵活,易于管理和升级。

背景

传统的网络设备(交换机、路由器)的固件是由设备制造商锁定和控制,所以大家希望将网络控制与物理网络拓扑分离,从而摆脱硬件对网络架构的限制。这样企业便可以像升级、安装软件一样对网络架构进行修改,满足企业对整个网站架构进行调整、扩容或升级。而底层的交换机、路由器等硬件则无需替换,节省大量的成本的同时,网络架构迭代周期将大大缩短。

SDN是什么?

SDN(Software Defined Network,软件定义网络)是一种新兴的控制与转发分离并直接可编程的网络架构。

传统网络设备紧耦合的网络架构被分拆成应用、控制、转发三层分离的架构。控制功能被转移到了服务器,上层应用、底层转发设施被抽象成多个逻辑实体。

SDN是一种思想

SDN不是一种具体的技术,而是一种思想,一种理念
SDN的核心诉求:让软件应用参与到网络控制中并起到主导作用,而不是让各种固定模式的协议来控制网络
为了满足这种核心诉求,SDN思想指导下的网络必须设计一种新的架构

SDN的三个基本的特点

架构角度:控制平面与数据平面分离
业务角度:抽象物理网络
运营角度:可编程接口

控制转发分离

传统网络

传统网络设备的CP与DP 不分离;
设备之间通过控制协议交互转发信息

新型网络

SDN 的思路是将网络设备的控制平面集中上收到Controller;
网络设备上指保留转发平面(转发表项);
通过Controller实现网络统一部署和网络自动化;

网络的抽象

通过Controller实现了对基础网络设施的抽象;
应用程序看到的是Controller提供的网络服务

可编程接口

传统网络

传统的网元都具备管理接口,可以通过网关协议(SNMP、NETCONF)或CLI实现简单的编程;
但传统接口常导致应用程序需要与网元设备之间通过某种代理或翻译器来通信。副作用是在应用设备与网元设备之间的反馈回路的时间长。

新型网络

一些新型接口协议如XMPP、Thrift、JSON等可以更灵活的以异步的方式操作网络设备;
一些新的协议如I2RS可以直接对网络路由系统进行直接的、快速的应用优化的修改/编程。
SDN可编程接口不是传统的网络管理,而是一种在应用与网元之间双向的、紧密联系的通信通道,可以实现传统网络不具备的网络快速优化能力。

SDN与传统网络的区别

SDN区别于传统网络技术的关键是“通过可编程性,将应用与网络设备之间的交互更紧密结合”。二这种紧密结合性,需要上述三种思路:“控制转发分离”、“物理网络抽象”、“可编程接口”。

可编程性是SDN的核心。将控制和管理平面从交换机、路由器中移到设备外的软件中,并通过SDN协议来连接网络设备。这些设备外的软件平台有自己的API、处理逻辑,以及向网络提要求、接受事件、处理SDN通信协议的能力,这些软件平台就是“控制器/Controller”。

应用开发人员只使用控制器提供的API来实现网络自动化、网络编排和操作网络。
控制器被认为代表了支持SDN的应用程序的基础架构,体现了SDN的可编程性。

### SDN 技术概述 软件定义网络(Software Defined Networking, SDN)是一种新兴的网络架构设计方法,其核心理念是通过分离控制平面和数据转发平面来实现更灵活、可编程的网络管理[^1]。这种分离使得网络管理员能够集中化地配置和优化整个网络资源。 #### 控制与数据面分离 SDN 的主要特点是将传统路由器中的控制功能抽象出来形成独立的控制器,而交换机则专注于执行由该控制器发出的数据包处理指令[^2]。这一机制允许开发者编写应用程序以动态调整流量路径或者实施安全策略等操作而不需更改硬件设备本身。 ```python class Controller: def __init__(self): self.switches = [] def add_switch(self, switch_id): """Add a new switch to the controller.""" if switch_id not in self.switches: self.switches.append(switch_id) def remove_switch(self, switch_id): """Remove an existing switch from the controller.""" if switch_id in self.switches: self.switches.remove(switch_id) ``` 这段伪代码展示了如何创建一个简单的 SDN 控制器类结构用于管理和维护连接到它的各个交换节点列表[^3]。 #### OpenFlow 协议的作用 OpenFlow 是目前最广泛使用的南向接口协议之一,在 SDN 架构下负责传递来自中央控制器的具体流表项至底层物理或虚拟交换装置上应用执行[^4]。它规定了一套标准化的消息格式以及交互流程以便于不同厂商生产的网元之间可以无缝协作通信。 #### 部署考虑因素 当计划部署基于 SDN 解决方案时需要注意几个方面:首先是兼容性问题——确保所选产品支持最新版本的标准;其次是性能评估环节,因为某些特定场景可能对延迟敏感度较高从而影响最终用户体验质量(QoS)[^5];最后还有安全性考量部分,鉴于开放式的 API 接口增加了潜在攻击表面面积所以必须采取额外防护措施加以保护如加密传输通道等等。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值