SDN(Software Defined Network)——软件定义网络

作者:张成哲    班级:1402019    学号:14020199042

【嵌牛导读】:过去几年里,软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的成为网络技术领域的热门话题。SDN在InfoWorld于2011年11月公布的将影响未来10年的十项新技术中排名第二,2012年7月,SDN代表厂商Nicira被VMware以12.6亿美元收购,随后Google宣布成功在其全球10个IDC网络中部署SDN,这促使SDN引起业界的强烈关注。

【嵌牛鼻子】:SDN技术

【嵌牛提问】:什么是SDN?SDN为什么会迅速流行起来?SDN相比于传统网络基础设施的优势与劣势在哪?

【嵌牛正文】:SDN的核心特点是抽象出网络操作系统平台,屏蔽底层网络设备物理细节差异,并向上层提供统一的管理和编程接口,以网络操作系统平台为基础开发出应用程序,通过软件来定义网络拓扑、资源分配、处理机制等。

       SDN的发展大致可分为广义和狭义两种,广义SDN泛指向上层应用开放资源接口,可实现软件编程控制的各类基础网络架构,狭义SDN则专指符合ONF组织定义的基于标准Openflow协议实现的软件定义网络。

       SDN是一种新型的网络架构,它的设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离,并实现可编程化控制。SDN的典型架构共分三层,最上层为应用层,包括各种不同的业务和应用;中间的控制层主要负责处理数据平面资源的编排,维护网络拓扑、状态信息等;最底层的基础设施层负责基于流表的数据处理、转发和状态收集。

      现有网络中,对流量的控制和转发都依赖于网络设备实现,且设备中集成了与业务特性紧耦合的操作系统和专用硬件,这些操作系统和专用硬件都是各个厂家自己开发和设计的。而在SDN网络中,网络设备只负责单纯的数据转发,可以采用通用的硬件;而原来负责控制的操作系统将提炼为独立的网络操作系统,负责对不同业务特性进行适配,而且网络操作系统和业务特性以及硬件设备之间的通信都可以通过编程实现。

       SDN本质上具有“控制和转发分离”、“设备资源虚拟化”和“通用硬件及软件可编程”三大特性,这带来了一系列的好处。

       第一,设备硬件归一化,硬件只关注转发和存储能力,与业务特性解耦,可以采用相对廉价的商用的架构来实现。

       第二, 网络的智能性全部由软件实现,网络设备的种类及功能由软件配置而定,对网络的操作控制和运行由服务器作为网络操作系统(NOS)来完成。

       第三, 对业务响应相对更快,可以定制各种网络参数,如路由、安全、策略、QoS、流量工程等,并实时配置到网络中,开通具体业务的时间将缩短。

       SDN的出现,对网络设备厂商的软件开发能力提出了新的挑战,厂商之间的竞争逐步从硬件实力向软件实力转变,同时SDN作为全新的IT变革技术,也将有机会重构现有网络产业布局,催生出类似网络服务开发商这样全新的服务市场。

       我国对抢占未来网络领域发展先机也给予了高度重视,2013年2月23日,国务院正式下发8号文件,将SDN未来网络试验设施项目列入《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》。

       目前已经进入国家863和973计划的项目有:

       1、国家高技术研究发展计划(863项目)——清华大学《未来网络体系结构创新环境》(2013~2015)

       2、国家重点基础研究发展计划(973项目)——中国工程院计算所《面向服务的未来互联网体系结构及机制研究》(2012~2016)

       3、国家重点基础研究发展计划(973项目)——清华大学《软件定义的云数据中心网络基础理论与关键技术》(2014-2018)

      目前,包括HPIBMCisco、NEC以及国内的华为中兴等传统网络设备制造商都已纷纷加入到OpenFlow的阵营,同时有一些支持OpenFlow的网络硬件设备已经面世。2011年,开放网络基金会(Open Networking Foundation,ONF)在Nick等人的推动下成立,专门负责OpenFlow标准和规范的维护和发展;同年,第一届开放网络峰会召开,为OpenFlow和SDN在学术界和工业界都做了很好的介绍和推广。

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