《重構網絡-SDN架構與實現》：
SDNLAB 《重構網絡-SDN架構與實現》新書有獎試讀活動
隨筆
有幸拜讀了李呈前輩和楊澤衛楊老師的作品《重構網絡-SDN架構與實現》的前兩個章節，晚輩閱讀該書之后感悟和學習頗多，特此記之。由於我對章節一的印象十分深刻，所以本文主要是對章節一的小結和感想。
試讀章節共有兩章，第一章是“SDN重塑網絡”，第二章是“SDN南向協議”，結構如下：
Ch1.SDN重塑網絡
- 1.1 SDN是什么
- 1.2 為什么需要SDN
- 1.3 網絡可編程探索之路
- 1.4 SDN發展歷史
- 1.5 SDN重塑網絡
- 1.6 本章小結
Ch2.SDN南向協議
- 2.1 SDN南向協議簡介
- 2.2 狹義SDN南向協議
- 2.3 廣義SDN南向協議
- 2.4 完全可編程南向協議
- 2.5 SDN南向協議標准之戰
- 2.6 本章小結
章節1"SDN重塑網絡"所闡述的內容從標題即可略窺一二，兩位前輩對SDN是什么以及為什么需要SDN進行了詳細的解讀和說明，內容清晰明了。
Ch1.1 SDN是什么
Ch1.1中介紹了SDN的定義以及三大特征。
定義：
(1)ONRC: "SDN 是一種邏輯集中控制的新網絡架構,其關鍵屬性包括:數據平面 和控制平面分離;控制平面和數據平面之間有統一的開放接口OpenFlow。" => 強調數控分離和集中控制等表現形式;
(2)ONF: "SDN是一種支持動態、彈性管理的新型網絡體系結構,是實現高帶寬、動態網絡的理想架構。SDN將網絡的控制平面和數據平面解耦分離,抽象了數據平面網絡資源,並支持通過統一的接口對網絡直接進行編程控制。" => 強調SDN對網絡資源的抽象能力和可編程能力。
三大特征：
- 網絡開放可編程
- 控制平面和數據平面分離
- 邏輯上的集中控制
及一張體系架構圖：
Ch1.2 為什么需要SDN
Ch1.2中對我們為什么需要SDN進行了討論和闡述。
文中的答案是："我們需要擁有更多可編程能力的網絡, 來支持快速增長的網絡業務需求。" 分別從Nick McKeown教授和Shenker教授的兩個觀點進行了分析。
Nick教授從計算機產業迅速發展的支撐點出發，借鑒了其思想，重新按層次划分了傳統網絡系統架構的功能模塊，層次之間通過開放可編程的協議接口進行通信，創建了SDN體系架構；
- 面向計算的通用硬件底層 => 面向服務的白盒數據平面 => 一改網絡盡力而為服務模式，大幅提升基礎網絡服務能力，支持上層自頂向下網絡設計。
- 計算機功能的軟件定義方式 => 控制層軟件定義、控制整網的數據平面 => 可編程能力帶來了靈活性，加速網絡應用發展和創新。
- OpenSource => 社區化，加速產業快速發展。
Shenker教授從現網管理復雜、協議種類繁多入手，探尋能夠簡化網絡管理、提高網絡可編程能力的途徑，由繁化簡。他分析了計算機軟件編程的發展歷程，發現建立網絡抽象模型是完成這一轉變的關鍵。而SDN控制平面、數據平面提供了網絡的抽象架構，使網絡從管理復雜性轉向提取簡單性的階段，從而更好的滿足用戶的需求，簡化管理和運維，智化網絡。
總結下，本節內容從兩個角度對我們為什么需要SDN進行了分析。第一種角度從系統功能重構的角度出發：通過三因素的支撐，形成面向服務的SDN體系結構，從而加速網絡產業的發展和應用創新；第二種角度從解決現網問題的角度入手，為了將現網管理復雜性階段轉向提取簡單性階段，進行對網絡抽象模型的重定義，達到封裝底層網絡細節，滿足上層易用性需求的目的，SDN架構即是網絡抽象模型的合理集合。這兩個角度都有相同的特點，即是使網絡擁有靈活的可編程能力，從而使網絡最大化的適配上層動態業務需求。
這里再從上層的角度來看SDN，上層業務對於網絡有如下要求：
- 網絡能夠滿足我們業務的特定需求，比如直播要求低時延，不卡頓，會議視頻要求安全性高，等等。
- 底層Underlay網絡要易於運維、監控，容錯率高，有問題能夠立即反饋。
- 業務有動態性和實時性，對網絡的靈活性有較高的要求。
- etc...
SDN控制平面通過全局網絡拓撲這一抽象制定相關網絡策略，哪條鏈路過載就做LB，哪條鏈路故障了換冗余，要安全性走firewall，要快就調度流量，還可以通過編程的方式來靈活控制網絡行為，根本不用care底層的細節；哪台機器故障了、過載了，控制層面都能夠實時查看，極大的方便了網絡運維和管理；白盒化的數據平面設備無條件支持上層業務邏輯和策略下發，最大化的提供支持。SDN就像一塊橡皮泥，你想捏成什么樣子就捏成什么樣子。
在本章節中，學習和收獲頗多的即是第一節和第二節，從文字中即可看出兩位作者的功底及對SDN的深刻理解，awesome！
Ch1.3 網絡可編程探索之路
本節內容介紹了人們對網絡可編程的探索之路。
網絡設備可配置 => Active Networking => 為獲取可編程能力，需要將網絡設備中的數據平面和控制平面分離開 => ForCES(數控平面分離先行者) => RCP => 4D(SDN雛形) => SANE, Ethane => OpenFlow的誕生，SDN的正式提出 => SDN控制器，高度抽象的網絡模型，提供更加高級的可編程能力 => NPL, 數據平面可編程, 白盒化通用數據平面網絡設備, such as P4 => ...
(Figure: The Road to SDN[1])
Ch1.4 SDN發展歷史
介紹了SDN的發展歷史。
SDN前期大事記：
SDN中期大事記：
SDN大事記：
Ch1.5 & Ch1.6
傳統網絡已然是十分成功，但是隨着萬物移雲，雲計算、大數據、IoT等新興IT技術的興起和發展給目前的網絡帶來了許多無法解決的問題和挑戰，傳統網絡體系結構已十分臃腫，需要做出架構的改變。
SDN下一代網絡體系架構，主張從當前應用需求來定義網絡，使網絡服務、適配於業務；從目前的發展趨勢來看，SDN必將成為網絡的變革浪潮。
感想
先說結論：《重構網絡-SDN構架與實現》這本書無疑是一本好書。這並不是吹捧或是浮誇，接觸SDN一年以來，此書能夠讓我靜下心回想起SDN的根源，在閱讀的同時無形中加深了對SDN的理解和感悟，當看到"為什么需要SDN"這一章節的時候，作者們的兩個角度讓晚輩有醍醐灌頂的感覺。從全文的結構來看，本書覆蓋SDN的各個方面和角落，既有深度又有廣度，不可多得！在SDN的學習之路上有此書指引，實乃晚輩之幸！
參考文獻：
[1]Nick Feamster, Jennifer Rexford, Ellen Zegura, The Road to SDN, ACM SIGCOMM Computer Communication Review, Volume 44, Number 2, April 2014, pages 87-98.