SDN技术原理介绍课件

sdn 简单解读
SDN（软件定义网络）是一种新型网络架构，它将数据流和控制
流进行分离，实现了高度灵活性和可编程性。

在传统网络中，数据流和控制流都在硬件设备中进行处理，因此网络的升级和维护非常困难。

而 SDN 可以通过一个中心控制器来管理整个网络，这样就可以实现
网络的快速部署、灵活性和可编程性。

SDN 的核心是控制器，通过控制器来管理网络中各种设备的流量，从而实现网络的优化和控制。

SDN 可以应用于数据中心、校园网络等各种场景，可以大大提升网络的性能和管理效率。

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软件定义网络（SDN）LAFILE_楊過2016.06.27报告纲要报告目的：主要介绍关于SDN的一些概念，特别是帮助大家理解对SDN核心技术方面概念的理解，并通过实验对SDN系统架构加深印象。

1. SDN2. OpenFlow3. Of-CONFIG4. NETCONF/YANG5. OpenFlow交换机及OVS6. 实验及结果演示7.报告总结8. 参考文献9. 致谢1. SDN◆1.1 什么是SDN?◆1.2 SDN产生的原因是什么？◆1.3 与传统网相比SDN的优点是什么？◆1.4 SDN的核心技术是什么？1.1 什么是SDNSDN（software defined networking，软件定义网络）是一种新兴的基于软件的网络架构及技术，其最大的特点就在于具有松耦合的控制平面与数据平面，支持集中化的网络状态控制（如图1.1.1），实现底层网络设施对上层应用的透明。

图1.1.1 传统网络架构与SDN架构对比1.1.1 目前传统路由智能路由器：也就是智能化管理的路由器，通常具有独立的操作系统，可以由用户自行安装各种应用，自行控制带宽、自行控制在线人数、自行控制浏览网页、自行控制在线时间、同时拥有强大的USB共享功能，真正做到网络和设备的智能化管理，其网络结构如图1.1.1.1。

图1.1.1.1 传统三层路由设备系统图1.1.2 SDN架构SDN 将数据与控制相分离，分成新的体系结构, 包括数据层、控制层和应用层。

◆<a> 控制平面, 包括具有逻辑中心化和可编程的控制器, 可掌握全局网络信息, 方便运营商和科研人员管理配置网络和部署新协议等.◆<b> 数据平面, 包括哑的(dumb) 交换机(与传统的二层交换机不同, 专指用于转发数据的设备)。

交换机仅提供简单的数据转发功能,可以快速处理匹配的数据包,适应流量日益增长的需求。

◆<c> 应用平面，包含着各类基于SDN 的网络应用, 用户无需关心底层设备的技术细节, 仅通过简单的编程就能实现新应用的快速部署根据提出的SDN概念，目前有下列几种SDN 体系架构（如表1.1.2.1）：表1.1.2.1 目前三种主要研究的SDN体系结构◆NFV：ETSI（European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准化协会）从网络运营商角度触发提出，采用了资源虚拟化的方式，在硬件设备中建立一个网络虚拟层，负责将硬件资源虚拟化，形成虚拟计算资源、虚拟存储资源和虚拟网络资源等，运营商通过软件来管理这些虚拟资源。

sdn控制器原理SDN（软件定义网络）控制器是SDN架构中的核心组件，它负责集中管理和控制整个网络的行为。

SDN控制器的主要工作原理是通过将网络的控制平面和数据平面进行分离，将网络的控制逻辑集中在一个中心控制器中。

本文将介绍SDN控制器的原理及其在网络中的作用。

一、SDN控制器的原理SDN控制器的原理是通过将网络的控制逻辑与数据平面进行分离，实现对网络的集中控制和管理。

传统的网络架构中，网络设备（如交换机、路由器）既包含数据平面（负责数据的转发和处理）又包含控制平面（负责控制逻辑的执行）。

而在SDN架构中，控制平面被抽象出来，由SDN控制器来负责控制逻辑的执行，而数据平面则由网络设备来实现。

SDN控制器通过与网络设备之间建立一个开放且标准化的接口（如OpenFlow），与网络设备进行通信和控制。

控制器可以向网络设备下发控制指令，例如配置路由表、修改流表等。

网络设备则根据控制器下发的指令来执行相应的操作。

这种分离的架构使得网络的控制逻辑可以集中在控制器中，从而实现对网络的灵活控制和管理。

二、SDN控制器的作用1. 集中控制和管理：SDN控制器作为网络的中心控制器，可以集中控制和管理整个网络的行为。

管理员可以通过控制器来配置和管理网络设备，实现对网络的统一管理。

2. 灵活的网络配置：SDN控制器可以根据网络管理员的需求，灵活地配置网络设备。

管理员可以通过控制器来下发控制指令，配置网络设备的路由表、流表等，从而实现对网络的灵活配置。

3. 动态网络调整：SDN控制器可以根据网络的实时状态和需求，动态地调整网络的拓扑和配置。

例如，当网络中某个设备出现故障时，控制器可以自动调整网络的拓扑，使数据包绕过故障设备，从而保证网络的正常运行。

4. 网络安全管理：SDN控制器可以通过集中控制和管理网络设备，实现对网络的安全管理。

控制器可以根据安全策略来配置网络设备，对数据包进行过滤和检测，从而提高网络的安全性。

5. 网络流量优化：SDN控制器可以根据网络的实时状态和需求，对网络流量进行优化。

sdn实现原理一、SDN的概念和背景SDN（Software Defined Networking）是一种新型的网络架构，它将网络控制平面与数据平面分离，使得网络管理员可以通过集中式的控制器来管理整个网络。

SDN的出现是为了解决传统网络中硬件设备与软件应用耦合、难以编程和管理等问题。

二、SDN实现原理1. SDN架构SDN架构主要由三个部分组成：控制器、数据平面和北向接口。

控制器：负责整个网络的控制和管理，集中式地对所有交换机进行配置和监控。

常见的SDN控制器有OpenDaylight、ONOS等。

数据平面：由交换机组成，负责数据包转发。

每个交换机上都有一个流表，用于存储匹配规则和动作。

当数据包到达交换机时，会根据流表中的规则进行匹配，并执行相应的动作。

北向接口：连接控制器和数据平面，用于传递控制指令和状态信息。

常见的北向接口有OpenFlow、NETCONF等。

2. OpenFlow协议OpenFlow是一种通信协议，用于在SDN中实现交换机与控制器之间的通信。

它定义了交换机与控制器之间的消息格式和交互流程。

OpenFlow协议中，交换机会将数据包的匹配规则和动作存储在流表中。

当数据包到达交换机时，交换机会根据流表中的规则进行匹配，并执行相应的动作。

如果没有匹配到规则，则会将数据包发送给控制器进行处理。

控制器可以通过OpenFlow协议向交换机下发流表项，也可以查询交换机的状态信息。

同时，控制器还可以根据网络拓扑和流量情况来调整流表项，以优化网络性能。

3. 控制平面和数据平面分离SDN实现了控制平面和数据平面的分离，使得网络管理员可以通过集中式的控制器来管理整个网络。

控制器负责配置和监控所有交换机上的流表，并根据网络拓扑和流量情况来调整流表项。

而数据平面则由交换机组成，负责数据包转发。

这种分离的架构使得SDN具有更好的可编程性、可扩展性和灵活性。

同时，它也为网络安全提供了更好的保障，因为管理员可以更加精细地管理网络访问权限。

计算机网络中的SDN技术在计算机科学和工程技术领域，软件定义网络技术（Software-defined networking，简称SDN）是一种新颖的网络架构。

与传统的网络架构相比，SDN技术具有更高的可伸缩性、更高的可靠性、更高的安全性等优势。

它通过将网络控制平面与数据平面分离，大大降低网络部署和配置的复杂性，提高对网络流量的可控性和可管理性。

SDN的基本原理SDN的设计理念是将数据平面和控制平面分离开发，以实现网络的灵活性和可管理性。

在SDN技术中，网络中的流动和控制是分开的，控制平面负责网络通信的智能部分，而数据平面则负责网络通信的底层部分。

在传统的网络设计模式中，路由器或交换机通常负责控制流，并将控制和转发合并在一起。

但在SDN的设计理念中，这些控制流被分离出来，并由全局控制器地控制。

这个全局控制器通过SDN协议，可以控制所有交换机，并根据流规则将网络流量引导到所需的位置。

SDN技术的关键特性SDN技术拥有许多特性，其中最重要的包括：可编程性、灵活性、扩展性、可维护性和安全性。

下面将简要介绍这些特性：可编程性：SDN控制器可以根据网络拓扑和管理员的要求制定任何规则。

这种灵活性允许管理员根据自己的需要调整网络，以适应特定需求。

灵活性：通过使用SDN技术可以在较短时间内构建新的网络，网络也不会受到旧的系统设置的限制。

网络管理员可以通过使用已知的编程语言来轻松地编写和修改应用程序。

扩展性：SDN技术的快速适应性使其在构建大规模网络时非常具有优势。

这意味着可以以更低的成本部署更高性能的网络，而不必担心安装网络中的许多设备。

可维护性：SDN技术也可以提高网络的可维护性。

这是因为管理员可以从控制器中进行操作，而不需要对网络中的每个设备进行修改。

这极大地减少了网络故障的处理问题，并允许维护人员更快地修复故障。

安全性：SDN技术还允许更好，更安全的网络控制。

通过分离控制和数据流，可以更轻松地掌握网络的整体安全状态。

sdn设计原理SDN设计原理软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）是一种网络架构和设计原理，通过将网络控制平面与数据转发平面进行分离，实现网络的集中管理和灵活配置。

SDN的设计原理可以被分为三个主要方面：集中式控制、分离的数据平面和开放的接口。

集中式控制是SDN设计的核心原则之一。

传统的网络架构中，网络设备（如交换机、路由器等）负责实现数据转发和控制功能。

而在SDN中，网络控制器成为网络的大脑，负责集中管理和控制整个网络。

网络控制器可以通过与网络设备之间的通信，动态地下发控制指令，实现对网络的全局控制和管理。

这种集中式控制的设计原理使得网络管理变得更加灵活和可配置，能够快速适应不同的网络需求和应用场景。

SDN的设计原理还包括分离的数据平面。

数据平面负责实际的数据包转发和处理，而控制平面则负责对数据平面进行配置和管理。

在传统网络中，数据平面和控制平面通常被集成在网络设备中，导致网络的可扩展性和灵活性受限。

而在SDN中，控制平面和数据平面被分离开来，通过标准化的接口进行通信。

这种分离的设计原理使得网络设备的硬件和软件可以独立升级和演化，提高了网络的可扩展性和灵活性。

SDN的设计原理还强调开放的接口。

开放的接口可以使不同厂商的网络设备和控制器能够互相兼容和交互。

SDN采用开放的接口标准，例如OpenFlow，使得网络设备和控制器之间可以进行统一的通信和协作。

这种开放的接口设计原理促进了网络设备和控制器的互操作性，推动了SDN技术的发展和应用。

总结起来，SDN的设计原理包括集中式控制、分离的数据平面和开放的接口。

通过这些设计原则，SDN能够实现网络的灵活性、可配置性和可扩展性，为网络管理和应用创新提供了更多的可能性。

未来，随着SDN技术的不断发展和成熟，它将在各个领域中得到更广泛的应用和推广。