SDN技术原理介绍课件
SDN技术简介ppt课件
14
集中式的SDN controller和传统分布式的比 较
➢ SDN产业联盟理事长韦乐平：
15
CCSA：openflow交换机设备要求
➢ OpenFlow交换机包含一个或多个流表、一个Group表、一个Meter表以 及一个OpenFlow通道。 其中流表及Group表用于执行报文查找和转发 ，Meter表完成Qos功能，OpenFlow通道用于和外部的控制器通信，控 制器通过OpenFlow协议管理OpenFlow交换机。
及动作，报文的速率超过了某些Meter Band ，根据这些Meter Band中速率最大的那个定
Openflow Channel
Group Table
Meter Table
义的动作进行处理。
Flow
...
Table
Flow Table
16
CCSA：openflow交换机设备要求
➢ 每级流表的输入是一个从之前级流表传递过来的完整数据 包，之前流表项设定的元数据和指令集，以及其他的上下
➢ OpenFlow有一个由多个组表项组成的组表。组表项被流表项或另一个 组表项所引用，可以实现诸如多播、负载均衡或快速重路由等功能
➢ Meter表项被流表项（Flow Entry）所引用，
为所有引用Meter表项的流表项提供QoS的功
Controller
能。一个Meter表项可以包含一个或者多个
Meter Bands，每个Meter Band定义了速率以 Openflow Protocol
Metadata
ingress port metadata
Parse
Match Fields
Table Lookup
Write Metadata
sdn 简单解读
sdn 简单解读
SDN（软件定义网络）是一种新型网络架构，它将数据流和控制
流进行分离，实现了高度灵活性和可编程性。
在传统网络中，数据流和控制流都在硬件设备中进行处理，因此网络的升级和维护非常困难。
而 SDN 可以通过一个中心控制器来管理整个网络，这样就可以实现
网络的快速部署、灵活性和可编程性。
SDN 的核心是控制器，通过控制器来管理网络中各种设备的流量，从而实现网络的优化和控制。
SDN 可以应用于数据中心、校园网络等各种场景，可以大大提升网络的性能和管理效率。
- 1 -。
SDN技术原理介绍
企业网络服务创新：通过SDN技术实现网络服务的快速部署和灵活调整满足企业业务发展的需求。
企业网络运维管理：利用SDN技术实现网络设备的自动化管理和监控提高网络运维效率。
云计算数据中心
云计算数据中心是SDN技术的典型应用场景 SDN技术在云计算数据中心中的应用包括网络虚拟化、网络自动化和网络监控 SDN技术可以提高云计算数据中心的网络性能和可靠性
虚拟化技术还可以实现网络功能的虚拟化将网络功能从物理设备中分离出来实现网络功 能的灵活部署和管理。
SDN技术的优势
灵活性
网络控制与转发分 离提高网络灵活性
集中式控制便于网 络管理和维护
开放接口支持多种 网络设备和应用
动态调整网络拓扑 提高网络适应性
可扩展性
易于扩展： SDN技术可以 通过增加网络 设备来提高网 络容量和性能
网络稳定性问题
网络故障：SDN技术可能导致网络故障影响网络稳定性
网络延迟：SDN技术可能导致网络延迟影响网络性能
网络攻击：SDN技术可能面临网络攻击影响网络安全 解决方案：通过优化SDN技术提高网络稳定性降低网络故障、延迟和攻击 风险
兼容性问题
设备兼容性：不同厂商的设备可能存在兼容性问题 协议兼容性：不同厂商的设备可能使用不同的协议导致兼容性问题 软件兼容性：不同厂商的软件可能存在兼容性问题 解决方案：采用统一的标准和协议提高设备的兼容性加强软件测试和优化提高软件的兼容性。
自动化程度高
网络配置自动化：SDN技术可以实现网络配置的自动化无需人工干预 网络管理自动化：SDN技术可以实现网络管理的自动化提高网络管理效率
网络故障处理自动化：SDN技术可以实现网络故障处理的自动化快速定位和解决问题
SDN基础培训课件(PPT 104页)
其他的一些组织
❖ NFV （Network Function Virtualization) ❖ ONRC （Open Networking Research Center开放网络研
究中心） ❖ IETF ( Internet Engineering Task Force互联网工程任务
组)
主要任务是负责互联网相关技术规范的研发和制定，当前绝大多数国际互联网技术标 准出自IETF.提出SDN 为Software Driven Network 官网：/
❖ 推动“南向接口”的标准化
❖ ONF希望彻底摆脱厂商锁定 ，所以希望所有接口标注化
❖ 南向接口可以百花齐放， 为sdn最核心的就是控制 转发分析，南向不需要标 化。
❖ 一方面希望推动sdn发 ，另一方面又希望保留厂 的定制的权利，特别是不 定转发面的硬件的标准化
中科信软高级技术培训中心－
Ethane项目 一个关于网络安全与管理的科 研项目。这个项目试图通过一 个 集中的网络控制器，让网络管 理员可以方便的定义基于网络 流 的安全控制策略，并且应用到 网络设备中。 受此项目启发，如果将传统网 络设备的数据转发（data plane)和路由 控制（control plane)两个功 能模块分离提供，通过集中式 的控制器以标准 化的接口对各种网络设备进行 管理和配置，那么将为网络资 源的设计、 管理和使用提供更多可能性。
南向接口是传统网络的术语，被借用过来。南向接口指的是控制平面跟数据转发平面之 间的接口。
❖ 北向接口 （例如Rest api)
传统网络里，北向接口是指交换机控制平面和网管软件之间的接口，比如snmp. 在SDN里，指控制平面controller跟应用程序之间的接口，目前该接口尚无标准。
SDN技术介绍ppt课件
整体的流量调度
SDN的相关组织与应用方向
SDN的相关组织一
ONF（open network faundation ）：openflow 该组织的发起者为google、facebook 、微软等由客户驱动的组织，负责推动 SDN网络的部署 IETF I2RS interface to route system I2RS实现路由系统的开放访问接口标准化，通过外部控制平面对设备控制平面进行 扩展，也不是完全取代现有控制平面，可以实现基于控制层面的hybrid SDN
机、物理交换机 提供丰富的API调用，兼容云计
算接口
OpenFlow
OF vSwitch
Agent
Agent
OF-only Switch 某厂商Switch 某厂商Switch
转发设备
H3C SDN构架
应用层 控制层 转发层
BBuusisnine业esss务sA应App用pplilcicaatitoionnss
REST API和Java API比较
使用场景
REST API
Java API
主要提供给第三方程序 调用，通过HTTP协议 发送指定格式的JSON 字符串，控制器解析参 数，返回结果
主要提供给APP调用， 提供公开的方法
流表项(Flow Entry)：流表的一个元素，用于匹配和处理包。包括了一系列用于匹配包 的匹配域，一系列跟踪包的计数器，以及一系列可应用的指令
指令(Instruction)：一个操作。或者包含了一系列的动作以添加到动作集，或者包含了 一个要立即应用在包上的动作列表，或者修改了流水线处理
动作(Action)：将包转发到一个端口或修改包（例如减小TTL）的操作。动作可以作为 流表项指令集的一部分，或者作为组表项动作桶的一部分
SDN技术原理介绍课件
被抽象出的网络
物理网络/Fabric Underlay网络
SDN实现方式
SDN的核心技术：OpenFlow
• Flow Table：Flow Table 里面的每个 条目都会与一个动作相关联，来告 诉网络交换设备来如何处理与这个 条目相关联的 data Flow；
• Secure Channel：用于连接网络交换 设备和远程网络控制器，在控制器 和网络交换设备之间互相发送命令 和数据包；
• OpenFlow Protocol：提供一个开放 标准统一的接口，使得控制器和网 络交换设备之间可以相互通信
OpenFlow的标准化组织
Dec, 2009
Feb, 2011
Dec, 2011
April, 2012
Sep, 2012
OF 1.0
功能：
单表 IPv4
OF 1.1
多表 MPLS、VLAN group ECMP
192.168.3.4 192.138.5.4 80
*
TCP SPort * *
Port3 898
Action Drop Port3
Coun t 250
300
*
*
*
*
*
*
Controller 9
Openflow消息
• Openflow消息总共分为三大类：
Controller‐to‐Switch
• Features 用来获取交换机特性 • Configuration 用来配置Openflow交换机 • Modify‐State 用来修改交换机状态(修改流表) • Read‐Stats 用来读取交换机状态 • Send‐Packet 用来发送数据包
精品课件-SDN技术及应用-第2章
第 2 章 SDN 控制器
SDN 数据转发与转发策略相分离的原则使得 SDN 交换 机得到了极大的简化和瘦身, SDN 交换机仅仅专注于数据的转 发,例如,基于 OpenFlow 协议的 SDN 交换机仅仅是根据 SDN 控制器下发的流表进行数据包的匹配和动作(转发、丢弃等)。 流表就是交换机数据包的匹配和转发规则, SDN 交换机上流表 的形成是由 SDN 控制器根据上层应用程序的应用需求而制定 的,这也就是所谓的软件定义网络的基本含义。由此可见, SDN 控制器成为整个网络系统的核心和关键, SDN 控制器本身的性能、可靠性、安全性、易操作性、可扩 展性等均极大地影响整个网络的性能指标。
图 2－2 给出了 SDN 控制器的体系结构。 SDN 控制器 的结构通常可以分为网络驱动层、网络抽象层、网络资源层和 网络应用层。
第 2 章 SDN 控制器
网络驱动层以插件的方式提供不同的南向接口协议,如 OpenFlow 、 NetConfig 、 XMPP 、 PCEP ( PathComputationElementProtocol )等, SDN 控制器通过 南向接口连接 SDN 数据平面,其数据传输一般采用 TCP (传输 控制器协议)或 SSL (安全的套接字层)连接。网络抽象层是对 网络物理资源的进一步抽象,屏蔽了底层网络协议之间的差异, 以统一的接口向上提供服务,如逻辑路由、逻辑交换、逻辑 VAS ( ValueAddedService )、逻辑网络等抽象模块。网络资 源层是对网络抽象层的功能进一步拓展,能够为更多的网络应 用提供较为完整的网络服务,如 FARIC 、拓扑发现、路径计算、 主机管理等功能。
协议,但目前几乎所有的 SDN 控制器均支持 OpenFlow ,人们 也往往将 SDN 控制器是否支持 OpenFlow 最新协议版本作 为衡量一款SDN 控制器是否值得采用的重要依据。
软件定义网络(SDN)与SDN系统架构PPT
软件定义网络（SDN）LAFILE_楊過2016.06.27报告纲要报告目的：主要介绍关于SDN的一些概念，特别是帮助大家理解对SDN核心技术方面概念的理解，并通过实验对SDN系统架构加深印象。
1. SDN2. OpenFlow3. Of-CONFIG4. NETCONF/YANG5. OpenFlow交换机及OVS6. 实验及结果演示7.报告总结8. 参考文献9. 致谢1. SDN◆1.1 什么是SDN?◆1.2 SDN产生的原因是什么？◆1.3 与传统网相比SDN的优点是什么？◆1.4 SDN的核心技术是什么？1.1 什么是SDNSDN（software defined networking，软件定义网络）是一种新兴的基于软件的网络架构及技术，其最大的特点就在于具有松耦合的控制平面与数据平面，支持集中化的网络状态控制（如图1.1.1），实现底层网络设施对上层应用的透明。
图1.1.1 传统网络架构与SDN架构对比1.1.1 目前传统路由智能路由器：也就是智能化管理的路由器，通常具有独立的操作系统，可以由用户自行安装各种应用，自行控制带宽、自行控制在线人数、自行控制浏览网页、自行控制在线时间、同时拥有强大的USB共享功能，真正做到网络和设备的智能化管理，其网络结构如图1.1.1.1。
图1.1.1.1 传统三层路由设备系统图1.1.2 SDN架构SDN 将数据与控制相分离，分成新的体系结构, 包括数据层、控制层和应用层。
◆<a> 控制平面, 包括具有逻辑中心化和可编程的控制器, 可掌握全局网络信息, 方便运营商和科研人员管理配置网络和部署新协议等.◆<b> 数据平面, 包括哑的(dumb) 交换机(与传统的二层交换机不同, 专指用于转发数据的设备)。
交换机仅提供简单的数据转发功能,可以快速处理匹配的数据包,适应流量日益增长的需求。
◆<c> 应用平面，包含着各类基于SDN 的网络应用, 用户无需关心底层设备的技术细节, 仅通过简单的编程就能实现新应用的快速部署根据提出的SDN概念，目前有下列几种SDN 体系架构（如表1.1.2.1）：表1.1.2.1 目前三种主要研究的SDN体系结构◆NFV：ETSI（European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准化协会）从网络运营商角度触发提出，采用了资源虚拟化的方式，在硬件设备中建立一个网络虚拟层，负责将硬件资源虚拟化，形成虚拟计算资源、虚拟存储资源和虚拟网络资源等，运营商通过软件来管理这些虚拟资源。