SDN:簡述對SDN架構的認識


SDN的全稱是Software Defined Networking,即軟件定義網絡。 SDN是在物理上網絡控制平面和轉發平面(數據平面)相分離、控制平面控制多個設備、網絡底層抽象;邏輯上控制集中、可編程的新型網絡架構。

在SDN架構中,我們無須了解底層網絡的情況,通過集中化控制平台/編排器就可對網絡進行快速調整,能夠適應迅速變化的業務需求。目前,市場上的SDN解決方案眾多,SDN網絡也從當初僅支持 Open Flow南向接口協議的簡單校園網發展到現在廣義SDN網絡架構。SDN在數據中心,廣域網,雲計算等方面都得到了廣泛的應用。下述對SDN的架構進行簡單的介紹。

SDN架構分成SDN應用層、SDN制器層、SDN基礎架構層(SDN交換機)、SDN北向接口、SDN南向接口5個要素。

 

 

1.SDN應用層
SDN應用層是SDN架構中的最頂層,這一層也是SDN可編程性的體現。這一層的應用(如商業應用)通過SDN北向接口與SDN控制器進行通信。SDN應用無須考慮網絡底層網元的具體配置和性能,只需將應用的功能分解為SDN控制器能執行的粒度發送至SDN控制器,以實現應用功能。這樣的設計使得應用開發者能不受具體網絡的限制,將主要精力放在應用本身的功能實現和性能改善上面,從而在不同網絡上實現創新,加快了新功能和服務升級的速度。

2.SDN控制器層
SDN控制器是SDN網絡的核心,類似於人類大腦的功能。SDN控制器層提供了對於整個網絡的一個集中化的視圖,使得網絡管理員能直接命令網絡底層設施(如交換機和路由器),根據所指定的細粒度的要求來處理網絡流量(如轉發數據包、流量控制等)。這種集中化智能的設計簡化了網絡服務的提供,優化了性能,實現了細粒度的策略管理。SDN控制器層通過SDN北向接口與SDN應用層通信,通過SDN南向接口與SDN基礎架構層通信。
《SDN:簡述對各類SDN控制器的認識》

3.SDN基礎架構層(SDN交換機)
SDN基礎架構層由支持SDN的交換機組成,這里包括支持SDN南向協議的物理交換機和虛擬交換機。SDN對基礎架構進行抽象,實現了硬件和軟件的解耦、控制平面和轉發平面的解耦、物理配置和邏輯配置的解耦。
《SDN:簡述對各類SDN交換機的認識》

4.​SDN南向接口
SDN南向(API)接口提供了SDN控制器層和SDN基礎架構層(SDN交換機)之間的通信實現。SDN使用南向AP接口與SDN控制器層之下的SDN基礎架構層(SDN交換機)進行通信,SDN南向接口的標准化程度要比北向接口好,其中最為出名的SDN南向接口標准是 Open Flow協議,這也是最早的SDN南向接口標准。
《SDN:簡述對SDN南向接口協議的認識》

5.SDN北向接口
SDN北向(AP)接口提供了SDN應用層和SDN控制器層之間的通信實現。SDN使用北向API接口與SDN控制器層之上的SDN應用層進行通信,這有助於網絡管理員通過編程實現流量和部署服務。目前,SDN北向接口還沒有統一的規范。
《SDN:簡述對SDN北向接口協議的認識》

 


SDN架構的突出特性(優勢)包括以下幾點:
直接可編程:由於SDN控制平面與數據平面解耦,這樣就使得數據包在傳輸工作中的控制功能和轉發功能相分離,因此網絡控制是直接可編程的。
敏捷性:由於SDN抽象了底層的網絡,轉發層對於用戶實現了邏輯抽象,管理員可快速,簡單地動態調整整個網絡范圍內的流量,以滿足不斷變化的業務需求
集中化管理:網絡智能從邏輯上是由SDN控制器集中化控制的(實際上可能是物理位置分散的控制器集群),SDN控制器通常維護着一個全網的邏輯拓撲視圖,對於SDN應用來說,可將數據平面視為一個簡單的邏輯交換機。
可編程配置:開發者/運維人員可通過編寫不依賴於專用軟件的程序,以自動化或定制化的方式對網絡資源進行配置、管理、安全加固、優化等。
開放性的標准和供應商中立:通過實施開放性標准,指令由SDN控制器提供,而不像傳統網絡中由多個供應商專用的設備和協議提供,SDN簡化了網絡設計和操作。
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