华为NP课程笔记25-SDN简介

一、SDN

1、传统网络局限性：

传统网络通常部署网管系统作为管理平面，而控制平面和数据平面分布在每个设备上运行。

流量路径的调整需要通过在网元上配置流量策略来实现，但对于大型网络的流量进行调整，不仅繁琐而且还很容易出现故障；当然也可以通过部署TE隧道来实现流量调整，但由于TE隧道的复杂性，对于维护人员的技能要求很高。

传统网络协议较复杂，有IGP、BGP、MPLS、组播协议等，而且还在不断增加。

设备厂家除标准协议外都有一些私有协议扩展，不仅设备操作命令繁多，而且不同厂家设备操作界面差异较大，运维复杂。

传统网络中由于设备的控制面是封闭式的，且不同厂家设备实现机制也可能有所不同，所以一种新功能的部署可能会造成周期较长；且如果需要对设备软件进行升级，还需要在每台设备上进行操作，大大降低了工作效率。

2、SDN概述

SDN（Soft ware Defined Network）——软件定义网络。

2006年，以斯坦福大学教授Nike McKeown为首的团队提出了OpenFlow的概念，并基于OpenFlow技术实现网络的可编程能力，使网络像软件一样灵活编程，SDN技术应运而生。

SDN的三个主要特征：

转控分离：网元的控制平面在控制器上，负责协议计算，产生流表；而转发平面只在网络设备上。

集中控制：设备网元通过控制器集中管理和下发流表，这样就不需要对设备进行逐一操作，只需要对控制器进行配置即可。

开放接口：第三方应用只需要通过控制器提供的开放接口，通过编程方式定义一个新的网络功能，然后在控制器上运行即可。

SDN控制器既不是网管，也不是规划工具：

网管没有实现转控分离：网管只负责管理网络拓扑、监控设备告警和性能、下发配置脚本等操作，但这些仍然需要设备的控制平面负责产生转发表项。

规划工具的目的和控制器不同：规划工具是为了下发一些规划表项，这些表项并非用于路由器转发，是一些为网元控制平面服务的参数，比如IP地址，VLAN等。控制器下发的表项是流表，用于转发器转发数据包。

SDN网络体系架构

SDN是对传统网络架构的一次重构，由原来的分布式控制的网络架构重构为集中控制的网络架构。SDN网络体系架构的三层模型：

协同应用层：这一层主要是体现用户意图的各种上层应用程序，此类应用程序称为协同层应用程序，典型的应用包括OSS、Openstack等。传统的IP网络同样具有转发平面、控制平面和管理平面，SDN网络架构也同样包含这3个平面，只是传统的IP网络是分布式控制的，而SDN网络架构下是集中控制的。

控制层：控制层是系统的控制中心，负责网络的内部交换路径和边界业务路由的生成，并负责处理网络状态变化事件。

转发层：转发层主要由转发器和连接器的线路构成基础转发网络，这一层负责执行用户数据的转发，转发过程中所需要的转发表项是由控制层生成的。

SDN架构下的接口

Restful接口：

Restful接口为控制器与上层APP的北向接口，开放的API、设备私有接口，所有满足rest架构的互联网软件架构都是restful。

Rest为“表现层状态转化”，表现层就是资源的表现，即rest是被访问的资源（文本，图片，音乐，视频等），从一种形式的状态迁移到另一种形式的状态，本质就是一种互联网资源访问的协议。

OpenFlow接口：

OpenFlow接口是控制器与下层转发器之间的一种基于芯片的接口协议。OpenFlow协议基于TCP/IP，用于转发器与控制器之间的通信。

BGP接口：

BGP接口是在BGP协议基础上添加一些BGP路由属性（比如Additional Path属性和BGP Flowspecification属性），用于下发BGP的一些路由特性，从而使得IDC数据中心出口路由器根据这些特性实现流量调优。

PCE接口：

PCE接口用于控制器根据网络可用带宽计算出流量工程路径，用于数据中心AS内部的TE隧道的建立。

运营商网络已经大规模部署了传统分布式网络，不能在较短时间内升级到SDN网络，与传统网络互通就是必要的。SDN控制器必须支持各种传统的跨域路由协议，以便解决和传统网络互通问题。

东西向协议是必须的，在SDN控制器上运行东西向协议，通过简单的修改或升级控制器程序就能提供新业务。另一方面，东西向协议为SDN控制器跨域互联及SDN控制器分层部署提供了接口。

二、NFV

NFV（网络功能虚拟化）是指利用虚拟化技术在标准化的通用IT设备（x86服务器，存储和交换设备）上实现各种网络功能。

NFV的目标是取代通信网络中私有、专用和封闭的网元，实现统一通用硬件平台+业务逻辑软件的开放架构。

NFV与SDN结合使用将对未来通信网络的发展带来重大影响，同时也带来了新的问题和挑战。

最后

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