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
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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
- SDN 技术指南（一）: 架构概览
- SDN 技术指南（二）：OpenFlow
- SDN 技术指南（三）：SDN Controller
- SDN 技术指南（四）：Open vSwitch
- SDN 技术指南（五）：NFV
- SDN 技术指南（六）：OpenStack or Kubernetes ?
- SDN 技术指南（七）：标准化组织
- SDN 技术指南（八）：案例教学
- SDN技术指南（十）：在线课程推荐
