HCIP-22.3 SDN概述

Software Defined Network 软件定义网络

一、传统网络数据控制与转发

传统网络是分布式控制架构，每台设备都包含独立的控制平面、数据平面

二、传统网络结构体系

传统网络的管理平面、控制平面、数据平面：

• 管理平面：设备管理（SNMP）
• 控制平面：路由协议（IGP、BGP）
• 数据平面：转发表（FIB）

三、传统网络的局限性

传统网络的局限性：

• 流量路径的灵活调整能力不足
• 网络协议实现复杂，运维难度大
• 网络新业务升级速度慢

四、SDN软件定义网络

SDN的三个主要特征：

• 转控分离
• 集中控制
• 开放接口

SDN控制器既不是网段，也不是规划工具：

• 网管设有实现转控分离
• 规划工具的目的和控制器不同

SDN网络体系架构：

SDN是传统网络的一次重构，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

五、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

  第三方应该用只需要通过控制器提供的开放忌口，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

（1）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，单这些仍需要设备的控制平面负责产生转发表。

（2）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架构下的接口

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BGP协议基础上添加一些BGP路由属性（比如Addtional Path属性和BGP Specification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。

运营商已经大规模部署了传统分布式网络，不能在较短的时间内升级到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。