SDN体系架构解读之-SDN控制面和数据面

软件定义网络(SDN)架构定义了如何使用开放的、基于软件的技术和商用的网络硬件的组合来构建网络和计算系统,这些技术将网络堆栈的SDN控制面和SDN数据面分开。

一、OpenFlow与开源在SDN体系构架中的作用

在传统意义上,网络体系框架的SDN控制平面和数据平面元素都打包在由一个或多个专有生产商生产专有集成代码中。但在2008年创建了OpenFlow开源标准,被认为是第一个SDN体系架构,它定义了如何使用OpenFlow协议将控制和数据平面元素分离并相互通信。开放网络基金会(ONF)是负责管理OpenFlow标准的机构。目前还有其他SDN标准和开源组织,所以OpenFlow不是构成SDN的唯一协议。

SDN体系架构解读之-SDN控制面和数据面

二、SDN 的三个层级

在SDN体系架构中,控制面和数据转发功能可以单独获得,而不需要作为一个集成系统部署,我们将控制面和数据面分离称为“分解”。在这种体系架构中,可以从控制器向应用层提供有关整个网络状态的所有信息,而不是通过传统网络,网络只知道应用程序存在。

SDN体系架构通常有三个组件或功能组组成:

  1.SDN 应用层

SDN应用层可以通过应用层可编程接口(api)对SDN控制器的通信行为和资源需求进行编排设计。此外,应用层可以通过从控制器收集网络信息以用于最终的策略,从而构建抽象的网络视图。这些应用程序可以应用于大型数据中心的网络管理、业务分析或商业应用中。例如,为了安全起见,可以构建一个分析应用程序来识别可疑的网络活动。

  2.SDN控制器

SDN控制器是一个逻辑实体,它可以从SDN应用层接收指令或需求,并将它们中继到网络组件。控制器还从硬件设备中提取有关网络的信息,并用抽象的网络视图与SDN应用层通信,包括实时的统计信息和事件。

  3.SDN网络设备

SDN网络设备控制网络的转发和数据处理能力,包括数据路径的转发和处理。

SDN体系架构api通常称为南北向接口,定义应用层、控制器和网络系统之间的通信。北向接口定义为控制器和应用层之间的连接,而南向接口定义为控制器和物理网络硬件之间的连接。因为SDN是一个虚拟化的体系架构,所以这些元素不必在同一个物理实体中。

三、使用SDN构建网络

第一个SDN架构是由Google和Amazon这些互联网巨头构建的,他们正在寻找新的方法来构建一套具有商化及开源部件的大型可扩展性数据中心。通过使用开源代码和商化硬件的结合,数据中心技术可以以灵活和模块化的方式构建,同时大规模地添加新的服务器和网络设备。最后该体系架构通过SDN软件部署连接。

SDN体系架构的一个优点是它为应用层提供整个网络的抽象、整体视图的特殊能力。同时通过应用层使得网络变得更加智能,能够完成自我分析,并与网络活动的实时信息进行集成。这意味着应用层可以在高流量、问题标记或性能分析时进行业务负载均衡。

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Jim

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