SDN-数据控制分离

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我是靠谱客的博主娇气流沙，最近开发中收集的这篇文章主要介绍SDN-数据控制分离，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

SDN-数据控制分离

数据平面：

1）数据平面的首要工作是通过一系列链路级操作采集传入的数据分组，并执行基本的完整性检查。

2）接下来，数据平面将查找FIB表（FIB表已通过控制平面生成，并通过镜像复制到数据平面），识别数据分组的目的地址，这样的流程被称为快速数据分组处理。快速数据分组处理主要体现在不再需要每次都到控制平面进行查询匹配，从而有效节省了处理时间。

3）当报文不能匹配已有规则时，这些数据分组将会被发送到控制平面进行处理。数据平面的查表采用硬件查表和通用处理器查表两类技。

4）主要使用硬件查表技术的原因：

由于硬件查表具有更高的数据分组转发性能。当然，硬件转发的设计目标主要是针对数据分组维持线速转发，在设计时需要考虑多种因素，包括板卡和机架的空间、预算、电源利用率和吞吐量等，在这些因素条件下设计出来的数据平面会存在转发特点可扩展性的差别，例如，不同的转发表数、不同的转发表项数等。（中低性能需求的场景下，可以使用通用处理器进行查表，这样可以在定制功能时节约成本，）

5）为解决数据报文中的标签经过城域网后可能存在标签不一致问题：

SDN以网络设备的FIB表为界分割数据控制平面，其中交换设备只是一个轻量的、“哑”的数据平面，保留FIB和高速交换转发能力，而上层的控制决策全部由远端的统一控制器节点完成，在这个节点上，网络管理员可以看到网络的全局信息，并根据该信息做出优化的决策，

数据控制平面之间采用SDN南向接口协议相连接，这个协议将提供数据平面可编程性。

6）SDN的数据控制分离的特征主要体现在以下两个方面：

一是采用逻辑集中控制，对数据平面采用开放式接口。（即开放接口打乱了传统网络设备商的垄断地位，因此将面临巨大的阻力。）

7）SDN数控分离的优点：

全局集中控制和分布高速转发

灵活可编程与性能的平衡：FIB为分界线实际上降低了SDN的编程灵活性，但是没有暴露商用设备的高速转发实现细。

开放性和IT化：

数据控制分离在一定程度上可以降低网络设备和控制软件的成本。当前的网络设备是捆绑控制平面功能软件一起出售的，由于软件开发由网络设备公司完成，对用户不透明，因此网络设备及其控制平面软件的定价权完全掌握在少数公司手中，造成了总体价格高昂。在数据控制平面分离以后，尤其是使用开放的接口协议后，将会实现交换设备的制造与功能软件的开发相分离，这样可以实现模块的透明化，从而有效降低成本。虽然硬件价格降低后，相应的软件成本会增加，不过总体来说，IT 化将会是一个有效的节约成本的方案。

8）SND数控分离的不足：

可扩展性问题：这是SDN面临的最大问题，数据控制分离后，原来分布式的控制平面集中化了，即随着网络规模扩大，单个控制节点的服务能力极有可能会成为网络性能的瓶颈。因此控制架构的可扩展性是数据控制分离后的主要研究方向之一。

一致性问题：在传统网络中，网络状态一致性是由分布式协议保证的，

在SDN数据控制分离后，集中控制器需要负起这个责任，如何快速侦测到分布式网络节点的状态不一致性，并快速解决这类问题，也是数据控制分离后的主要研究方向之一。可用性问题：可用性是指网络无故障的时间占总时间的比例，传统网络设备是高可用的，

即发向控制平面的请求会实时得到响应，因此，网络比较稳定，但是在SDN数据控制分离后，控制平面网络的延迟可能会导致数据平面可用性问题。