SDN与OpenFlow

作者: 段轩 分类: 知识库 发布时间: 2016-02-11 23:28

前言:春节假期前来无事随意在网上浏览一些技术文章,发现了两个词:SDN和OpenFlow。故就通过度娘查找到一些通俗易懂的解释贴在这里以供日后查阅。

什么是SDN

SDN(Software Defined Network )软件定义网络的简称,是Emulex网络一种新型网络创新架构,是网络虚拟化的一种实现方式,其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来,从而实现了网络流量的灵活控制,使网络作为管道变得更加智能。

SDN历史发展

2006年,SDN诞生于美国GENI项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题,斯坦福大学Nick McKeown教授为首的研究团队提出了Openflow的概念用于校园网络的试验创新,后续基于Openflow给网络带来可编程的特性,SDN的概念应运而生。Clean Slate项目的最终目的是要重新发明英特网,旨在改变设计已略显不合时宜,且难以进化发展的现有网络基础架构。

2011年12月,第一届开放网络峰会(Open Networking Summit)在北京召开,此次峰会邀请了国内外在SDN方面先行的企业介绍其在SDN方面的成功案例;同时世界顶级互联网、通信网络与IT设备集成商公司探讨了如何实现在全球数据中心部署基于SDN的硬件和软件,为OpenFlow和SDN在学术界和工业界做了很好的介绍和推广。

2012年4月,谷歌宣布其主干网络已经全面运行在OpenFlow上,并且通过10G网络链接分布在全球各地的12个数据中心,使广域线路的利用率从30%提升到接近饱和。从而证明了OpenFlow不再仅仅是停留在学术界的一个研究模型,而是已经完全具备了可以在产品环境中应用的技术成熟度。

SDN优势

在互联网/移动互联网瞬息万变的业务环境下,网络的高稳定与高性能还不足以满足业务需求,灵活性和敏捷性反而更为关键。SDN所做的事是将网络设备上的控制权分离出来,由集中的控制器管理,无须依赖底层网络设备(路由器、交换机、防火墙),屏蔽了来自底层网络设备的差异。而控制权是完全开放的,用户可以自定义任何想实现的网络路由和传输规则策略,从而更加灵活和智能。
进行SDN改造后,无需对网络中每个节点的路由器反复进行配置,网络中的设备本身就是自动化连通的。只需要在使用时定义好简单的网络规则即可。如果你不喜欢路由器自身内置的协议,可以通过编程的方式对其进行修改,以实现更好的数据交换性能。

什么是OpenFlow

OpenFlow技术最早由斯坦福大学提出,旨在基于现有TCP/IP技术条件,以创新的网络互联理念解决当前网络面对新业务产生的种种瓶颈,已被享有声望的《麻省理工科技评论》杂志评为十大未来技术。
它的核心思想很简单,就是将原本完全由交换机/路由器控制的数据包转发过程,转化为由OpenFlow交换机(OpenFlow Switch)和控制服务器(Controller)分别完成的独立过程。
转变背后进行的实际上是控制权的更迭:传统网络中数据包的流向是人为指定的,虽然交换机、路由器拥有控制权,却没有数据流的概念,只进行数据包级别的交换;而在OpenFlow网络中,统一的控制服务器取代路由,决定了所有数据包在网络中传输路径。
OpenFlow交换机会在本地维护一个与转发表不同的流表(Flow Table),如果要转发的数据包在流表中有对应项,则直接进行快速转发;若流表中没有此项,数据包就会被发送到控制服务器进行传输路径的确认,再根据下发结果进行转发。

OpenFlow的起源
随着互联网的发展,今天的互联网业务对互联网提出了越来越高的传输质量要求,如何修改互联网以满足新业务的需求,出现了改良派和改革派两种不同的做法。改良派认为可以在原有的基础设施上添加新的协议来解决问题,改革派则认为必须推到一切重来。

OpenFlow的发展
由于OpenFlow对网络的创新发展起到了巨大的推动作用,因此受到了广泛的关注和支持。由美国科学基金会(NSF)支持的Global Environment for Network Investigations (GENI)计划对OpenFlow进行了资金支持并已开始实施“GENI Enterprise”计划。

OpenFlow的特点

第一,设备必须具有商用设备的高性能和低价格的特点;
第二,设备必须能支持各种不同的研究范围;
第三,设备必须能隔绝实验流量和运行流量;
第四,设备必须满足设备制造商封闭平台的要求。

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