SDN技术指南:推荐课程

摘要

  • 《软件定义网络技术 Software Defined Networking,SDN》
  • 主讲人:温州大学 | 施晓秋
  • 中国大学MOOC链接

第一讲 概述

  • 主讲人:施晓秋

网络系统的生命周期

  • 需求调研
  • 规划设计
  • 部署实施
  • 运行维护

需求调研

  • 互连范围
  • 互连规模
  • 拟承载的应用:对象、类型、用户规模、服务质量

规划设计

  • 网络架构与拓扑
  • IP 和 路由
  • 安全和QoS策略

体现一定的冗余

部署实施

设备部署实施

  • 上架
  • 配置
  • 连通

系统部署实施

  • 集成
  • 上线
  • 测试

运行维护

  • 网络状态的监控与管理:设备、用户、流量、应用;发现并排除网络故障与隐患

新一代网络架构

传统网络主要问题

  • 多元、多变的网络上层应用与业务

  • 相对稳定的网络架构设计及系统运维

SDN vs 计算机

计算机 SDN
裸机 基础设施层
操作系统 控制层
用户与应用程序接口 API

架构变化

  • 网络设备:解耦,简单化
  • 网络管理:集中控制器,全局化
  • 网络运维:SDN南向接口,自动化
  • 网络应用:SDN北向接口,人性化

Hisotry of SDN

开创性人物

  • Nick
  • Martin
  • Scott

开创性论文

开创性项目

起源:2005年

  • 2005年,美国国家自然科学基金会:网络创新实验环境(Global Environment Networking Innovations,GENI),斯坦福大学 Clean-Slate项目:McKeown Group团队。

初创期:2006-2011年 [学术界]

  • Martin 领导 Ethane 项目
  • Martin 联合 Nick教授、Scott教授创建 Nicira公司,在 SIGCOMM 会议发表论文 《Ethance:Taking Control of the Enterprise》
  • The McKeown Group 发布第一个开源SDN控制器 NOX-Classic,在 SIGCOMM 会议发表论文《OpenFlow:Enablling Innovation in Campus Networks》
  • 2009年,The McKeown Group 发布第一个基于Python语言的SDN控制器 POX,同时发布了 OpenFlow v1.0
  • 2010年,The McKeown Group 发布开源SDN网络模拟器Mininet
  • 2011年,开放网络基金会(Open Networking Foundation,ONF)成立
  • 2012年,Google 发布应用SDN技术解决数据中心之间流量问题的方案
  • 2012年,BigSwitch发布开源控制器 Floodlight
  • 2012年,日本NTT公司发布开源控制器 Ryu

成熟期:2012至今(学术界+产业界)

  • 2013年,美国AT&T、英国电信、德国电信等提出了 网络功能虚拟化(NFV) 的概念
  • 2014年,斯坦福大学、加州伯克利分校共同成立开放网络实验室(ONLab),发布开放网络操作系统(ONOS)
  • 2015年
  • 2016年,开放网络基金会(ONF)与开放网络实验室(ONLab)合并,主推 CORD 和 ONOS
  • 2016年,思科发布全数字化网络架构-DNA
  • 2017年,VMware 宣布 NSX 带来 10 亿美元销售额
  • 2018年,Cisco、Apstra 等推出基于意图的网络(Intent-based Network )

发展趋势

SD-WAN 广域网

中国移动(S-Controller)
  • 主控制器:中国移动(S-Controller)
  • 厂商控制器:华为(D-Controller)、中兴(D-Controller)

SD-Security 安全

SD-Access 接入

技术融合

基于意图的网络:机器学习+SDN控制器

SDN Standards

系统兼容性

标准化组织 ONF

开放网络基金会(Open Networking Foundation,ONF)是软件定义网络技术标准化和产业化的主要力量。

ONF 组织架构:

  • 拓展组
  • 配置管理组
  • 测试和互操作组
  • 北向接口组
  • 架构组
  • 混合组
  • 市场组

ONF 主要工作:

  • SDN 白皮书
  • OpenFlow 协议
  • OF-Config 协议

标准化组织 IETF

因特网工程任务组(IETF):全球互联网最具权威的技术标准化组织。SDN 技术标准主要由网络设备厂商主导。

IETF 相关研究工作组:

  • 转发与控制分离组:主要关注需求、架构、协议、转发单元模型和MIB
  • 应用层流量优化工作组:主要关注为应用层提供更多的网络信息,完成应用层的流量优化
  • 路由领域公开的研究组:针对 I2RS 的问题描述、需求和应用场景

标准化组织 ITU-T

背景:国际电信联盟
主要关注:运营商网络的场景对象和相关架构

ITU-T 关于SDN的标志性项目:

  • Y.FNsdn-fmV
  • Y.FNsdn

标准化组织 ETSI

欧洲电信标准化协会(ETSI)

运营商发起成立网络功能虚拟化标准工作组(NFV ISG),关注 SDN+NFV。

第二讲 技术架构

SDN主流技术架构

基于 OpenFlow 的三层技术架构

推动:ONF
优势:流量调度、开放生态链

推动:IETF
优势:开放现有网络设备的能力、标准开放的API

资料卡

施晓秋(温州大学)

  • 1985年,浙江大学物理系,理学学士
  • 1985至1997年,温州大学物理教研室教师
  • 1998年,浙江大学计算机系,工学硕士
  • 2000年至2004年,在温州大学信息科学与工程学院,院长助理、副院长
  • 2005年后,温州大学城市学院,温州大学思科网络技术学院。
  • 2006年,香港科技大学访问学者
  • 2007年,温州大学计算机科学与工程学院副院长。
  • 2009年至2010年,温州大学物理与电子信息工程学院副院长(原物理学院与计算机学院)
  • 温州大学教务处处长、教师教学发展中心主任
  • 中国计算机学会教育专委会常务委员、ACM SIGCSE(中国)分会副主席

扩展阅读

SDN技术专题

网络编程专题

网络安全专题

云计算专题

参考文献

推荐文章