9软件定义网络
软件定义网络：网络创新的焦点
件和软件厂商 ，以及企业的关注。
十年来一直在 Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ 演示文稿 中使用 ）一样进行 操作。当前 的大部分网络都是不 同独立单元 （ 必须进行 单独配置 ，且缺乏应用意识或网络流量的全球性可视性 ） 的集合。虽然 Ｓ Ｄ Ｎ并不是为网络带来许多约定进展的必 要条件，但它确实为更容易地开发新网络功能和特性提
但Ｓ Ｄ Ｎ在每个实例 中都启动网络服务 和物理基 础架构之 问的智能交互 ，以使 网络动态地适应特定应用 的
需要 。
虽然 ２ ０ １ ２ 年才开始被部署在服务提供商网络，但Ｓ Ｄ Ｎ架构为网络注入了新的活力，对通信行业产生 了重大影响。Ｓ Ｄ Ｎ架构为彻底重新审视网络架构、引入虚拟化技术、提供真正具有创新性的解决方案带来
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【 编者按】 Ｏ Ｖ Ｕ Ｍ 是一家在世界电 信产业界富 有权成性的 独立／中 立咨询顾问 公司； 从事信息通信技术（ １ ０ Ｔ ） 商业策略研究， 研究 领域涉及电信、 Ｉ Ｔ 、广电 及互联网４ 大领域。 Ｏ Ｖ Ｕ Ｍ 拥有 ５ ０ 年协助全球电信业制定策略、 ‘ ：
供了一个以软件为中心的基础。它将使网络更具备可编 程性、 灵活性和响应性。
Ｓ Ｄ Ｎ 应用于运营商基础设施网络
虽 然数 据 中心 是 Ｓ Ｄ Ｎ部 署 的一 个 最 初 重 点，但 Ｏ Ｖ Ｕ Ｍ 看到运营商传输网络运用 Ｓ Ｄ Ｎ实现网络创新的新
准和产品实现仍在不断发展。然而，如果浏览一下制定 趋势正 日益流行。与数据中心网络相 比，运营商拥有支持 Ｓ Ｄ Ｎ相关标准的工作组成员， 我们便清楚地发现Ｓ Ｄ Ｎ是
来了可编程性，可扩展性和虚拟化概念 （ 针对 Ｉ Ｔ行业基 于云的服务而开发）等许多优势。因此， 厂商正在重新
软件定义网络和数据中心网络
软件定义网络和数据中心网络在当今网络快速发展的时代，软件定义网络和数据中心网络被越来越多的企业和组织所采用。
这两种网络技术的实现使得网络运营、管理和安全更加可靠、智能和有效。
本文将探讨软件定义网络和数据中心网络的基本概念、原理与应用，以及与传统网络技术的比较和优势。
一、软件定义网络软件定义网络（Software Defined Networking，缩写为SDN）是一种新的网络架构，它的设计思路是将网络中的数据平面和控制平面分离。
数据平面负责数据的传输和处理，而控制平面负责网络的逻辑规划和管理。
SDN通过SDN控制器来实现控制平面的功能，通过OpenFlow协议来实现数据平面的功能。
SDN的主要优势在于：1. 可编程性：SDN可以通过编程来控制网络的行为，从而实现适应不同业务需要的网络策略。
2. 增强的灵活性：SDN可以根据应用需要进行快速变化，从而提高整个网络的获得的效率和可靠性。
3. 高效性：SDN通过数据平面和控制平面的分离，实现网络控制与数据传输之间的松耦合。
这种松耦合使得网络的控制和管理更加有效。
4. 实现创新的网络服务：SDN可以支持新业务模型，新技术的应用，创造更多的网络价值。
二、数据中心网络数据中心网络（Data Center Network，缩写为DCN）是一种专门为处理数据中心应用而设计的网络。
传统的数据中心网络都是基于三层或更多的协议栈、大量的物理设备和静态路由协议来共同实现的。
而DCN则采用了相对简单的两层二至三层架构，通过VLAN、虚拟通道和TRILL等技术实现了大规模的互联。
DCN的特点是具有软件定义、高带宽和低延迟等优点，这使得它被广泛应用于大规模的数据中心网络中。
DCN的主要优势在于：1. 高效的数据传输：DCN采用了二层架构来实现快速和有效的数据传输。
2. 灵活的架构设计：DCN的设计为可灵活修改，该架构可以根据不同的业务环境来进行调整，支持网络快速部署和修改。
软件定义网络的原理和应用
软件定义网络的原理和应用在当今数字化快速发展的时代，网络技术的不断创新为我们的生活和工作带来了巨大的改变。
其中，软件定义网络（Software Defined Network，简称 SDN）作为一种新兴的网络架构，正逐渐成为网络领域的热门话题。
那么，究竟什么是软件定义网络？它的原理是什么？又有哪些广泛的应用呢？要理解软件定义网络，首先得从传统网络架构说起。
在传统网络中，网络设备（如路由器、交换机等）的控制平面和数据平面是紧密耦合的。
这意味着网络设备既要负责数据的转发，又要进行复杂的路由计算和策略控制。
这种架构存在着一些局限性，比如配置复杂、灵活性差、难以快速适应新的业务需求等。
而软件定义网络的核心思想就是将网络的控制平面和数据平面进行分离。
简单来说，就是把网络的“大脑”（控制平面）从网络设备中抽离出来，放到一个集中的控制器上，而网络设备只负责简单的数据转发（数据平面）。
这种分离带来了许多好处。
首先，集中的控制平面使得网络的管理和配置变得更加简单和高效。
管理员可以通过控制器上的软件界面，以全局的视角对整个网络进行统一的规划和管理，无需逐个配置网络设备。
其次，软件定义网络提供了更高的灵活性和可编程性。
通过编程，我们可以根据业务需求快速定制网络的行为和策略，实现网络的自动化部署和调整。
再者，由于控制平面能够获取全网的视图，因此可以更好地优化网络流量，提高网络的性能和资源利用率。
软件定义网络的工作原理大致可以分为以下几个步骤：第一步，网络管理员通过控制器上的软件接口定义网络策略和规则。
这些策略和规则可以包括流量的路由方式、访问控制列表、服务质量要求等。
第二步，控制器将这些策略和规则转化为底层网络设备能够理解的指令，并通过南向接口（如 OpenFlow 协议）下发给网络设备。
第三步，网络设备根据接收到的指令进行数据转发。
同时，网络设备会将实时的网络状态信息通过南向接口反馈给控制器。
第四步，控制器根据收集到的网络状态信息，动态调整网络策略和规则，以适应网络的变化。
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9. 软件定义网络（SDN）软件定义网络是一种网络架构，通过将网络控制平面与数据转发平面分离，使得网络设备能够根据中心化的控制器进行配置和管理，提高了网络的灵活性和可编程性。
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软件定义网络在无线网络中的应用与探索
软件定义网络在无线网络中的应用与探索近年来，随着科技的迅猛发展，无线网络作为人们生活和工作中不可或缺的一部分，得到了广泛的应用和推广。
然而，传统的无线网络在一些限制上表现出了一定的局限性，比如网络管理的复杂性和可靠性的欠缺等。
为了解决这些问题，软件定义网络（SDN）在无线网络中的应用逐渐兴起，带来了许多新的机会和挑战。
软件定义网络是一种将网络控制和数据转发分离的思想，将网络控制平面从网络设备中抽离出来，集中在一个统一的控制器中进行管理。
这样的架构使得网络管理变得更加灵活和高效，实现了网络的可编程性和可控性。
在无线网络中，软件定义网络的应用带来了许多优势。
首先，通过将网络控制平面和数据转发平面分离，可以降低网络管理的复杂性。
传统的无线网络中，网络管理在各个网络设备中进行，管理的粒度较细，而且随着网络规模的扩大，网络管理的工作量也大幅增加。
而通过使用软件定义网络，网络管理集中在一个控制器中进行，管理的粒度变得更加粗，大大简化了网络管理的工作。
其次，软件定义网络在无线网络中的应用使得网络的可编程性得到了极大的提升。
无线网络中的协议和算法复杂多样，传统的无线网络设备对于这些协议和算法的支持有限。
而通过使用软件定义网络，可以通过编程的方式灵活地定义和实现各种网络功能。
比如，可以通过软件定义网络实现无线网络中的路由器、交换机等功能，并且可以根据需求进行扩展和定制。
此外，软件定义网络在无线网络中的应用还带来了网络资源的高效利用。
传统的无线网络中，网络资源分配比较静态，无法根据实时的网络负载情况进行动态调整。
而通过使用软件定义网络，可以根据实时的网络负载情况来优化网络资源的分配，提高网络的整体性能和吞吐量。
当然，在软件定义网络在无线网络中的应用过程中，也有一些挑战和困难需要克服。
首先，软件定义网络的管理和控制必须保持高度可靠性和可用性。
在传统的无线网络中，网络设备是分散的，即使某个设备发生故障，其他设备仍然可以继续工作。
sdn网络
SDN网络一、SDN网络概述SDN全称为软件定义网络（Software-Defined Networking），是一种新兴的网络架构模式，通过将网络控制平面与数据转发平面相分离，从而实现网络管理的灵活性和智能化。
SDN网络的核心思想在于通过集中式的控制器对网络进行统一管理，实现网络资源的动态配置和灵活调度。
二、SDN网络的关键技术1.控制平面和数据平面分离：SDN网络将网络的控制逻辑从传统的网络设备中分离出来，由中心控制器集中管理整个网络的流量转发和策略制定。
2.OpenFlow协议：OpenFlow是SDN网络的关键通信协议，通过OpenFlow协议，中心控制器可以向网络设备下发流表，实现对数据包的控制和路由。
3.网络虚拟化技术：SDN网络可以通过网络虚拟化技术将物理网络资源进行抽象和隔离，实现不同的逻辑网络在同一物理基础设施上运行。
4.网络功能虚拟化（NFV）：结合SDN和NFV技术，可以将传统网络设备的功能（如防火墙、路由器等）虚拟化到通用服务器上，提升网络服务的灵活性和可编程性。
三、SDN网络的优势1.灵活性：SDN网络可以根据业务需求动态调整网络拓扑和策略，快速适应不同的应用场景。
2.可编程性：通过中心化的控制器，管理员可以集中管理整个网络，并通过编程接口实现对网络设备的灵活配置和控制。
3.性能优化：SDN网络可以根据网络流量和负载情况进行智能路由，优化网络性能和资源利用率。
4.安全性：通过制定统一的安全策略和流量监控，SDN网络可以提升网络的安全性防御能力。
四、SDN网络的应用场景1.数据中心网络：SDN技术可以优化数据中心网络的流量管理和负载均衡，提升数据中心网络的性能和可扩展性。
2.广域网（WAN）：SDN技术可以优化广域网的流量调度和路径选择，实现多站点间的高效通信。
3.企业网络：SDN网络可以根据企业需求定制网络策略和服务质量，提升企业网络的灵活性和安全性。
4.物联网（IoT）网络：SDN技术可以实现对大规模物联网设备的快速管理和联网，提升物联网网络的可用性和扩展性。
软件定义网络中的SDN应用开发与编程技术(九)
随着信息技术的快速发展，软件定义网络（SDN）已经成为网络管理和编程的重要工具。
SDN通过将网络控制平面与数据平面分离，从而实现网络的灵活性和可编程性。
SDN的应用开发和编程技术在网络管理和优化方面具有重要意义。
下面将从SDN的基本概念、应用开发和编程技术等方面进行探讨。
一、SDN的基本概念SDN是一种通过集中式或分布式控制器来管理网络流量和配置网络设备的网络架构。
SDN的核心理念是将网络的控制平面和数据平面分离，通过控制器对网络设备进行统一管理和配置。
这种架构可以使网络更加灵活和可编程，降低网络管理的复杂度和成本。
SDN的基本组成包括控制器、交换机和应用程序接口（API）。
控制器负责管理网络资源、配置流表和监控网络流量，交换机负责转发数据包和执行控制器下发的规则，而API则提供了与控制器交互的接口。
二、SDN的应用开发SDN的应用开发主要包括网络应用程序和应用程序接口（API）的开发。
网络应用程序是指基于SDN架构的网络管理和优化应用，如流量调度、负载均衡、安全防护等。
应用程序接口是指控制器暴露给开发者的编程接口，通过API开发者可以与控制器进行交互，实现对网络设备的配置和管理。
SDN的应用开发需要开发者具备网络编程、控制器编程和应用开发等方面的技能，并且需要熟悉SDN的相关标准和协议，如OpenFlow、RESTful API等。
三、SDN的编程技术SDN的编程技术主要包括控制器编程和网络设备配置。
控制器编程是指开发者对SDN控制器进行编程，实现对网络设备的管理和控制。
常见的SDN控制器包括OpenDaylight、ONOS、Floodlight等，它们提供了丰富的编程接口和开发工具，开发者可以通过Java、Python等语言进行控制器编程。
网络设备配置是指通过控制器对网络设备进行配置，包括流表的下发、端口的配置、链路的监控等。
SDN的编程技术需要开发者具备网络编程、控制器编程和网络设备配置等方面的技能，同时需要了解网络设备的工作原理和通信协议。
软件定义网络(SDN)的国内外研究与发展现状
题目(tímù)：软件(ruǎn jiàn)定义网络（SDN）的国内外研究与发展现状一、背景(bèijǐng)Software Defined Networking是Kate Greene创造的一个(yīɡè)词，在大约2009年提出的。
它是指网络的控制平面与实际的物理上的拓扑结构(jiégòu)互相分离。
这种分离可以使控制平面用一种不同的方式实现，比如分布式的实现方式；另外，它还可以改变控制平面的运行环境，比如不再运行在传统交换机上的那种低功耗CPU上。
所以SDN的关键所在就是控制层与网络数据层是分离的，并不是传统的嵌入关系。
并且这种关系在物理实现上也是分离的，这意味着控制层与网络数据在不同的服务器与路由器上操作。
而连接两者的“协议”就是OpenFlow，OpenFlow的要点就是相当于给路由器安装一个小软件OpenFlow（后文详细论述），然后研究人员就可以很容易的改变路由器的路由规则等等，从而改善网络质量。
而且这是看似没有新意的主意最大的新意就是大大开放了接口权限，所以面向众很广，门槛也比较低。
近年来，伴随着云计算、大数据的迅速兴起，人们对数据业务的流量要求越来越大。
而相比于互联网日新月异，不断创新多变的应用层，网络层的发展却越来越跟不上步伐，显得愈发死板不够兼容灵活。
而网络层日益落伍的根源则是控制网络运行的软件都是内嵌入路由器或是交换机中，并且交换器或是路由的软件操作标准又是不太一致的，所以就造成了路由器/交换机的复杂度大大提高，造成了很大的流量阻塞和资源浪费。
所以SDN的作用不是由嵌入到路由器和交换机内部的软件来控制网络流量，而是来自设备外部的软件接手了这部分的工作。
网络布局，或者说网络的形态分布，不再是植入在物理端。
它将对实时的系统需求非常灵活且可调节。
如果SDN实行得当的话，这意味着一个运行在云端自身内部的应用程序可以接管引导网络流量的任务。
软件定义网络的实践和案例
软件定义网络的实践和案例软件定义网络（SDN）是一种基于软件的网络架构模式，它将网络的控制平面（控制器）和数据平面进行了分离，通过中央控制器对整个网络进行动态控制和管理。
近年来，SDN已被广泛应用于数据中心、云计算和企业网络等领域，此外，在网络规划、优化和安全方面也显示出了很大的应用潜力。
下面本文将介绍SDN的实践和案例。
一、SDN实践1. 基于OpenFlow的SDN实验OpenFlow作为一种开放标准，已成为SDN技术的重要实现标准。
首先，我们需要一个OpenFlow控制器和OpenFlow交换机，我们可以使用开源的控制器如Floodlight或OpenDaylight，以及支持OpenFlow协议的交换机，如HP、华为、锐捷等品牌的交换机。
在这个实验中，可以通过控制器对交换机进行配置，采用控制器下发流表的方式，实现交换机的转发行为。
可以通过Wireshark对数据进行抓包，分析和验证实验结果。
2. 基于SDN的数据中心网络实验SDN可以使得数据中心更加高效和稳定。
在数据中心的应用场景中，可以使用OpenStack作为云计算平台，使用OpenDaylight 作为控制器，控制数据流进入数据中心，实现负载均衡和高可用性的功能。
此外，还可以使用北向接口向其他应用程序提供API 接口。
使用SDN技术可以有效地提高数据中心网络的管理和扩展能力，实现动态分配和管理的功能。
3. 基于SDN的网络安全实验SDN可以为网络安全方面提供更好的解决方案。
SDN基于中央控制器实现对整个网络的动态控制，从而可以对网络流量进行筛选和分析。
例如，可以使用OpenFlow交换机实现DDoS防范和IPS（入侵防御系统）等功能，以保护网络的安全。
同时，SDN还可以防范内部威胁，比如通过控制流表和访问控制列表（ACL）实现对网络资源的细粒度访问控制。
二、SDN案例1. Google B4网络谷歌B4是一种基于SDN技术的全球范围内的网络架构。
软件定义网络技术在广域网中的应用研究
软件定义网络技术在广域网中的应用研究引言随着信息技术的快速发展和互联网的普及，传统的网络架构已经无法满足日益增长的网络需求。
广域网作为连接不同地区和机构的关键基础设施，对网络性能和可管理性要求越来越高。
本文将重点研究软件定义网络（SDN）技术在广域网中的应用，并分析其在改善网络性能、提高网络管理效率和降低成本方面的潜力。
1. SDN技术概述软件定义网络（SDN）是一种新兴的网络架构范式，它将网络的控制平面和数据平面分离，通过集中式控制器实现对网络的集中控制和管理。
SDN的核心思想是通过软件定义数据转发路径和网络流量控制，实现网络智能化和灵活性。
与传统网络架构相比，SDN具有更高的可扩展性、灵活性和智能化。
2. SDN在广域网中的优势SDN技术在广域网中具有多个优势，主要包括以下几个方面。
（1）灵活的网络管理SDN技术通过将网络的控制平面集中在一个控制器中，实现对广域网的统一管理和控制。
网络管理员可以通过SDN控制器，对广域网中的交换机、路由器等网络设备进行统一配置和管理，大大简化了网络管理的复杂性。
（2）动态路径选择传统的广域网中，路径选择通常是基于静态的路由表，缺乏灵活性和适应性。
而SDN技术可以基于实时网络状态和流量需求，动态地选择最优的路径来传送数据流。
（3）统一安全策略SDN技术可以通过集中式的控制器实现统一的安全策略管理。
网络管理员可以根据实际需求，在控制器中配置安全策略，并自动下发到广域网中的设备上，从而提高网络的安全性和可信度。
（4）灵活的带宽控制广域网中的带宽分配和控制一直是一个复杂的问题。
SDN技术可以基于网络流量的实时需求，对带宽进行精细的控制和调度，实现资源的合理利用，提高带宽利用率。
3. SDN技术在广域网中的应用案例（1）虚拟专用网络（VPN）SDN技术可以通过虚拟专用网络的方式，实现广域网中不同机构、分支机构之间的安全互联。
通过SDN控制器，可以动态地配置和管理不同VPN之间的隧道和策略，从而提高广域网的安全性和可管理性。
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当前网络的局限
3 无法扩展 流量模式是动态的，不可预测的 计算单元的爆炸式增长、节点间的数据交换达PB级 需要满足不同的应用和性能需求
4 对供应商的依赖 供应商的设备生产周期影响网络部署 开放的接口，缺乏标准
SDN的提出
SDN：software defined network SDN 可以被视为是一种全新的网络技术，它通过分离网 络设备的控制面与数据面，将网络的能力抽象为应用程序接 口（API: Application Programming Interface）提供给应用 层，从而构建了开放可编程的网络环境，在对底层各种网络 资源虚拟化的基础上，实现对网络的集中控制和管理。 与采用嵌入式控制系统的传统网络设备相比，SDN 将网 络设备控制能力集中至中央控制节点，通过网络操作系统以 软件驱动的方式实现灵活、高度自动化的网络控制和业务配 置。
总结
SDN已经在软硬件规划、软硬件支持方面取得长足进展
总结
基于OpenFlow的SDN的优点： 网络设备简化
开放网络编程能力
灵活的网络扩展能力 用户个性化定制业务 网络的虚拟化
总结
软件定义网络
软件定义网络
SDN提出的背景
SDN
SDN体系结构
SDN的关键技术
总结
Software-Defined Network Architecture
• Software-Defined Network Architecture of ONF (Open Networking Foundation)开放网络基金会 • NFV架构由ETSI(European Telecommunications Standards Institute)欧洲电信标准化组织提出的 • OpenDaylight由各大设备厂商和软件公司共同提出 • The Internet Engineering Task Force (IETF)互联网工程任务组
SDN:The New Norm for Networks
—zhao quanjun
软件定义网络Βιβλιοθήκη SDN提出的背景SDN
SDN体系结构
SDN的关键技术
总结
当前网络的需求
1 动态的流量模式 2 “IT消费化” 3 云服务的兴起
4 “大数据”意味着大带宽
当前网络的局限
1 复杂性 离散的孤立的协议集导致网络复杂 虚拟化服务器增加网络复杂性 基于IP的网络需要动态配置 2 不一致的策略 接入方式、安全问题、QoS、其他鼓励移动用户的策略，可 能会企业受到安全漏洞或者其他负面影响。
IETF 早期有两个与SDN 相关的研究项目/工作组，分别是ForCES （forwarding and control element separation） 和 ALTO（application-layer traffic optimization）。其中，ForCES 已 经发布了9 个RFC，主要涉及需求、框架、协议、转发单元 模型、MIB 等；ALTO 主要通过为应用层提供更多的网络信 息，完成应用层的流量优化。 ITU-T (ITU Telecommunication Standardization Sector)国际电信联盟远程通信标准化组织 ITU-T 在SG13 组（future networks including mobile and NGN）设立了SDN 的研究任务，分别面向 SDN 的需求和框架定义的SDN 框架如图6 所示。
SDN Architecture of NFV
SDN Architecture of LETF
SDN Architecture of ITU-T
Single controller network
Flat controller network
Hierarchical controller network
OpenFlow
流表是交换机进行转发策略控制的核心数据结构。交换芯片 通过查找流表表项来决策对进入交换机的网络流量采取合适的 行为。每个表项包括三个域：包头域,计数器和操作。
OpenFlow 详细架构
OpenFlow
软件定义网络
SDN提出的背景
SDN体系结构
SDN
SDN的核心技术： OpenFlow 总结