1 SDN网络是什么
SDN网络技术指的就是以Emulex网络为基础,通过充分利用OPen
Flow技术,彻底分离网络设备控制面和数据面,能够实现精准控制网络流量,保障网络具有较高智能化的一种软件定义网络,SDN起源于斯坦福大学的Clean
Slate项目组,在2006年由组内学生Martin Casado领导了其中的一个关于网络安全与管理的项目Ethane
2 SDN网络的体系结构
SDN 的典型架构分为:应用层、控制层、数据层。其中,数据层和控制层通过控制数据平面南向接口(Southbound
Interface,SBI)进行交互,利用常用协议OpenFlow协议实现标准化,根据OpenFlow交换机内的流表等进行数据包的传递;控制层和应用层通过北向接口(Northbound
Interface,NBI)实现通信,该接口未实现标准化,常用的接口为Restful API。
(1)应用层
应用层包含了各种上层应用,以用户的需求为出发点,因此它对应的是用户。应用层通过控制层提供的编程接口对底层设备进行编程,开发各种业务应用,它能够根据北向接口实现与SDN控制器的互动,上层应用可以利用可编程的特性,将网络中需要请求的行为上交给控制器。
(2)控制层
控制层作为SDN的决策者,可以看成整个网络中的大脑,由于网络设备都分散在各处,而控制器能够对其他设备进行控制,将分布式平面统一交给SDN控制器,实现集中控制。控制层负责网络的内部交换路径和边界业务路由的生成,在网络的状况出现了变动时,控制器能够基于变动的网络状况及时的进行处理。控制器中的流表通过南向接口将信息下发到数据层网络设备,决定设备转发行为;应用层与控制层通过北向接口实现控制器与上层应用的通信。
(3)数据层
数据层在各类的网络设备基础上,能够转发设备中产生的数据,在转发的过程中,由控制层提供相应的转发表项。数据层只执行不决策,仅用来转发和处理数据。数据层的转发引擎用来完成对报文的传送,通过该引擎可以实现对控制层信息的传递工作。SDN交换机作为数据层的基础设备,它基于OpenFlow协议实现网络的互连互通,使网络易于扩展。数据层通过南向接口接收控制层下发的信息,并将网络资源的信息状态上报控制层。
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3 SDN网络架构的优势
(1)转发控制分离:SDN将数据转发平面及控制平面解耦,控制器用来进行协议计算、产生流表等,而网络设备只负责数据的转发,实现控制器的集中控制以及灵活的网络转发能力。SDN使用标准的开放接口协议,分离了设备的制造与功能软件的开发,有效的降低了设备的生产成本。
(2)集中控制:控制器对设备进行集中管理和下发流表,实现控制器的全局管控,提升了功能管控的灵活性。仅需实现对控制器配置,不用再对任何设备进行配置,这大大节约了配置所需要的时间,使网络管控更为容易。
(3)开放接口:SDN提供了强大的编程接口,使网络有较好的可编程能力通过开放的API定制网络功能,开发者能够根据自己的需求对应用进行设置,并且不用去担心底层硬件的具体情况。
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