SDN深度解析:从概念到应用

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"深入浅出SDN.pdf 是一本关于软件定义网络(SDN)的资料,涵盖了SDN的基本概念、OpenFlow的价值与局限性、SDN在云计算中的应用以及它对整个产业格局的影响。该资料由盛科网络提供,盛科网络是全球领先的SDN芯片和定制化白牌设备提供商。资料指出,传统的网络架构无法满足现代业务需求,导致管理员面临手动操作繁琐、网络变更困难、难以快速部署新业务等问题。SDN作为解决方案应运而生,它通过控制与转发分离的新架构,引入开放编程接口和集中化的网络控制,旨在实现网络的灵活管理和快速创新。SDN虽然不是一种特定的技术,而是一种思想,它借鉴了如传送网的承载与控制分离等先前的概念,但更加通用且具有价值。" 本文将深入探讨SDN的相关知识点: 1. **SDN是什么?** SDN(Software-Defined Networking)是一种网络架构,它将网络控制层与数据转发层分离,允许网络流量的控制逻辑集中在中央控制器上,通过开放的编程接口实现网络的动态管理和编程。 2. **SDN为什么出现?** 传统网络架构在处理复杂性和灵活性方面存在局限,难以适应快速变化的业务需求和云计算环境。SDN的出现是为了解决这些挑战,提高网络的自动化水平和效率。 3. **SDN如何工作?** SDN的核心是控制与转发分离,控制器负责决策网络流量路径,而转发设备(如交换机)仅执行这些指令。开放的编程接口使得第三方可以开发应用程序来控制网络,简化网络管理和运维。 4. **OpenFlow的价值与局限** OpenFlow是一种早期的SDN协议,它定义了控制器与转发设备之间的通信接口,使得控制器可以编程转发规则。然而,OpenFlow仅关注数据平面,对于控制平面的实现没有统一标准,限制了其在某些场景中的应用。 5. **SDN在云计算中的应用** 在云计算环境中,SDN能够动态分配网络资源,快速创建和调整虚拟网络,支持多租户隔离,提高资源利用率,降低运维成本,促进云服务的扩展和灵活性。 6. **SDN对产业格局的影响** SDN改变了网络设备市场,推动了白牌设备的发展,降低了对传统网络厂商的依赖。同时,它也催生了新的商业模式和创新服务,例如网络即服务(NaaS)和安全即服务(SECaaS)。 7. **控制与转发分离的意义** 分离控制层和转发层使网络更具可编程性,允许网络策略根据应用需求快速调整,同时简化网络的管理和维护。 8. **SDN的其他属性** 虽然SDN的核心是控制与转发分离和开放编程接口,但它并不强制规定硬件转发行为、编程接口或物理分离。SDN的实现可以多样化,适应不同的应用场景和技术需求。 9. **SDN的挑战** 尽管SDN带来了很多优势,但也面临着安全问题、性能瓶颈、标准不一致和生态系统成熟度不足等挑战,需要业界共同解决和完善。 SDN作为一种革新性的网络设计理念,正在逐步改变网络架构,推动网络向更加智能、灵活和自动化的方向发展,同时也对网络设备供应商、服务提供商和整个IT行业产生了深远影响。
2020-02-14 上传
长久以来, 硬件在网络世界中保持着至高无上的地位。直到 2008 年斯坦福大学的学者 提出 OpenFlow[1], 并于 2009 年将其扩展为 SDN(software-defined networking)概念[2]之后, 软件定义网络概念逐渐进入人们的视野,并作为一种新思维模式的突破慢慢改变着网络世界 的格局。 SDN 是一种将网络控制平面与转发平面分开的技术, 使得控制平面和数据平面可 以独立演进,此外还设计了逻辑集中的、开放的、可编程的控制平面以及统一的、标准化的 南向接口, 实现了更加自动化的配置和基于策略的网络资源管理。 SDN 自提出以来, 相关 研究和产业化应用迅速展开, 为未来网络的创新突破提供了新的方向。 2012 年 4 月,谷歌 宣布其骨干网络整体运行在 Openflow 上,已经证明 SDN 逐步从学术概念走向实际应用。 2015 年, Google 确认在其 Jupiter & Andromeda 项目里面采用 SDN 来管理大规模环境, 并 且当时具有一定研发实力的公司都逐渐倾向于自研自建网络架构,而不是完全依赖网络设备 商,证明了 SDN 技术已经在一些大公司的实验室中逐渐发展成熟。特别是 16 年以来, SDN 技术不断深入商业化市场并给投入公司带来了超乎预期的利润, 典型的如“VMware 宣布其 NSX 有 2400+客户, 带来了 10 亿美元销售额”这一重大事件。 自 21 世纪以来, 移动数据、 物联网、大数据和云计算 4 个领域的兴起与发展,使得现代网络应用类型急剧丰富,网络规 模迅速膨胀,网络需求不断增加。 而作为现代计算机网络主体的互联网,其管控能力有限的 弊病逐渐凸显出来, 此外“新问题-打补丁-新问题”现象循环往复的出现使得当代的网络核心 即路由器的功能和结构日益复杂, 上述种种现象说明现有的传统网络体系结构亟待革新, 而 SDN 作为一种理想的解决方案则顺应时代而生。