【5A版】下一代新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN.ppt

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1、下一代新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)楊磊廣東科技學(xué)院2017年4月目錄CONTENTS01020304SDN介紹SDN技術(shù)架構(gòu)SDN應(yīng)用SDN未來發(fā)展SDN介紹SDN（SoftwareDefinedNetwork）即軟件定義網(wǎng)絡(luò)，是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)理念，或者一種推倒重來的設(shè)計(jì)思想。只要網(wǎng)絡(luò)硬件可以集中式軟件管理，可編程化，控制轉(zhuǎn)發(fā)層面分開，就可以認(rèn)為這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)SDN網(wǎng)絡(luò)。2006年，SDN誕生于美國(guó)GENI項(xiàng)目資助的斯坦福大學(xué)CleanSlate課題，斯坦福大學(xué)NickMcKeown教授為首的研究團(tuán)隊(duì)提出了Openflow的概念用于校園網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)創(chuàng)新，后續(xù)基于Openflow

2、給網(wǎng)絡(luò)帶來可編程的特性，SDN的概念應(yīng)運(yùn)而生。SDN并不是一個(gè)具體的技術(shù)，不是一個(gè)具體的協(xié)議，而是一個(gè)思想、一個(gè)框架。狹義的SDN是指的“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”，廣義的SDN的概念還延伸出了：軟件定義安全、軟件定義存儲(chǔ)等等。SDN具有控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離、可編程的應(yīng)用編程接口（API）的技術(shù)特點(diǎn)，可以支持應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層更好的協(xié)同機(jī)制，支持網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化管理和集中控制。SDN技術(shù)架構(gòu)SDN技術(shù)架構(gòu)SDN技術(shù)架構(gòu)最上層為應(yīng)用層，包括各種不同的業(yè)務(wù)和應(yīng)用；控制層主要負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)平面資源的編排，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹顟B(tài)信息等；基礎(chǔ)設(shè)施層負(fù)責(zé)基于流表的數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)發(fā)和狀態(tài)收集。SDN技術(shù)架構(gòu)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)流

3、量的控制和轉(zhuǎn)發(fā)都依賴于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，且設(shè)備中集成了與業(yè)務(wù)特性緊耦合的操作系統(tǒng)和專用硬件，這些操作系統(tǒng)和專用硬件都是各個(gè)廠商自己開發(fā)和設(shè)計(jì)的。SDN技術(shù)架構(gòu)SDN技術(shù)架構(gòu)SDN本質(zhì)上具有控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離、設(shè)備資源虛擬化和通用硬件及軟件可編程三大特性，可以實(shí)現(xiàn)如下功能。?設(shè)備硬件歸一化，硬件只關(guān)注轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)能力，與業(yè)務(wù)特性解耦，可以采用相對(duì)廉價(jià)的商用架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)?網(wǎng)絡(luò)的智能性全部由軟件實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的種類及功能由軟件配置確定，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的操作控制和運(yùn)行由服務(wù)器（作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）完成。?業(yè)務(wù)響應(yīng)相對(duì)更快，可以定制各種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，如路由、安全、策略、QoS、流量工程等，并實(shí)時(shí)配置到網(wǎng)絡(luò)中，縮短開

4、通具體業(yè)務(wù)的時(shí)間。SDN應(yīng)用目前已有多家廠商發(fā)布了基于SDN的硬件平臺(tái)和相關(guān)軟件。國(guó)內(nèi)的一些廠商也不甘人后，甚至認(rèn)為未來傳統(tǒng)的硬件廠商將向軟件公司發(fā)展，已經(jīng)有國(guó)內(nèi)廠商提供支持SDN的路由器設(shè)備，并提出運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)應(yīng)引入控制器進(jìn)行協(xié)調(diào)的思路。SDN應(yīng)用在運(yùn)營(yíng)商層面，多數(shù)歐美運(yùn)營(yíng)商認(rèn)為SDN有助于提高現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的能力，并不會(huì)取代當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)，目前主要處于技術(shù)研究階段。日本的運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT目前走得比較靠前，其自主研發(fā)了VirtualNetworkControllerVersion2.0，主要用于多個(gè)數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)一服務(wù)和按需配置，已在其歐洲、美國(guó)和日本的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行了虛擬數(shù)據(jù)中心的部署。SDN應(yīng)

5、用目前運(yùn)用SDN最成功的案例是Google，其在2010年開始進(jìn)行相關(guān)的研發(fā)，制造了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。Google通過10Gbit/s網(wǎng)絡(luò)鏈接分布于全球的12個(gè)數(shù)據(jù)中心，部署了周密的流量工程和優(yōu)先級(jí)調(diào)度，將鏈路使用率從平均的30%~40%提升至接近100%SDN將對(duì)產(chǎn)業(yè)界產(chǎn)生重大影響通信行業(yè)是個(gè)相對(duì)封閉的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，這和電路交換時(shí)代智能網(wǎng)絡(luò)控制非智能的啞終端、從網(wǎng)絡(luò)到業(yè)務(wù)的一體化控制的歷史有關(guān)，大部分電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商目前仍然很難適應(yīng)一個(gè)開放的生態(tài)系統(tǒng)。SDN本質(zhì)上是一個(gè)IT化的網(wǎng)絡(luò)、一個(gè)開放的生態(tài)系統(tǒng)，其核心是將網(wǎng)絡(luò)軟件化，變革的原始推動(dòng)力也來自于IT而非電信業(yè)。SDN將對(duì)產(chǎn)業(yè)界

6、產(chǎn)生重大影響首先，對(duì)于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商，SDN技術(shù)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)軟硬件一體化的生產(chǎn)方式，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈讓痈咝阅艽鎯?chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)+上層高智能靈活調(diào)度的架構(gòu)，對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求就是更簡(jiǎn)單的功能、更高的性能，而上層的智能化策略和功能則以軟件方式提供。如此一來，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將淪為和PC服務(wù)器類似的低利潤(rùn)設(shè)備，對(duì)現(xiàn)有占據(jù)市場(chǎng)主要份額和高端市場(chǎng)的公司造成巨大沖擊。SDN將對(duì)產(chǎn)業(yè)界產(chǎn)生重大影響網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商的態(tài)度也分為兩類：一類是目前的非主流設(shè)備廠商，積極跟進(jìn)該技術(shù)，希望借此拉小與主流廠商的差距，通過更低的價(jià)格優(yōu)勢(shì)搶奪市場(chǎng)份額；另一類是現(xiàn)有的主流廠商，已看到這一趨勢(shì)，一方面在積極儲(chǔ)備相關(guān)技

7、術(shù)的研究和開發(fā)，等待合適時(shí)機(jī)推出該類產(chǎn)品，另一方面密切關(guān)注市場(chǎng)的變化，并提出基于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的替代解決方案，希望能盡量留住已有的客戶，減緩該趨勢(shì)的發(fā)展。SDN將對(duì)產(chǎn)業(yè)界產(chǎn)生重大影響其次，對(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商，主要在組網(wǎng)架構(gòu)和運(yùn)維模式方面受到影響，現(xiàn)有基于網(wǎng)絡(luò)硬件進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)發(fā)的架構(gòu)將發(fā)生改變，隨之而來的運(yùn)營(yíng)維護(hù)也必須做出相應(yīng)調(diào)整；同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的核心將向網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（軟件為主）轉(zhuǎn)移，運(yùn)營(yíng)商對(duì)其的控制和管理也是一個(gè)新課題?？偟膩碚f，電信運(yùn)營(yíng)商也需考慮如何利用SDN的相關(guān)優(yōu)勢(shì)和如何規(guī)避SDN的