SDN与NFV技术介绍上课讲义

互联网行业的网络SDN与NFV技术互联网行业的发展与创新为数字化时代带来了许多机遇与挑战。

在这个高度互联的时代，网络技术的革新变得尤为重要。

而软件定义网络（Software-Defined Networking，简称SDN）与网络功能虚拟化（Network Function Virtualization，简称NFV）便是互联网行业中备受瞩目的两个技术趋势。

本文将深入探讨互联网行业中的网络SDN与NFV技术，从其定义、特点、应用以及未来发展等方面进行阐述。

一、SDN技术的定义与特点SDN技术是一种通过将网络控制平面与数据转发平面分离，并通过集中式的控制器对网络流量进行管理和配置的网络架构。

其核心思想在于将网络控制逻辑从传统的网络设备中抽离出来，以软件的形式实现网络控制和管理。

相比于传统网络架构，SDN技术具有以下几个显著特点。

首先，SDN技术实现了网络的可编程性。

通过将网络控制逻辑集中在控制器中，网络管理员可以通过编写控制器上的软件程序来改变网络的行为，实现根据需求动态调整网络的能力。

其次，SDN技术实现了网络的集中管理。

传统网络中，网络管理员需要逐个配置各个网络设备，而在SDN架构中，网络管理员可以通过控制器统一管理整个网络，实现对网络的集中管理和配置。

再次，SDN技术提供了网络的灵活性和可扩展性。

通过SDN架构，网络管理员可以根据实际需求，自由地配置和调整网络功能，实现网络的动态适应性，在一定程度上提高了网络的灵活性和可扩展性。

二、NFV技术的定义与特点NFV技术是一种通过将传统网络中的网络功能转化为虚拟化的方式来实现网络功能的技术。

传统网络中的各种网络设备和功能，如防火墙、路由器、负载均衡等，都被虚拟化为软件的形式，通过在通用硬件上运行来提供网络服务。

与SDN技术不同的是，NFV技术更加注重的是网络功能的虚拟化和灵活性。

通过将网络功能虚拟化为软件的形式，可以在通用硬件上运行多个网络功能，从而降低了网络设备的复杂性和成本。

Network World •网络天地Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 1【关键词】NFV 与SDN 接入网虚拟化技术 资源共享NFV 主要是从“垂直”的角度出发，用于改造电信构架，将电信网中的网元以虚拟化的方式连接到x86服务器上，以此来减少对特定硬件的依赖性。

而SDN 则是通过“水平”的方式，对传统的IP 路由架构进行适当的优化和改善，让资源调整和网络控制能力更加的优化。

本文基于两种技术的基础上，分析了接入网中的虚拟化技术，以此来保障接入网的灵活性。

1 接入网虚拟化技术的基本概念基于NFV 与SDN 中的虚拟化技术，能够将原本网元设备中的一体化功能，逐渐分解成为多个不同的功能组件，然后对这些组件进行优化与升级，利用处理完的组件来进行网元功能的重构。

其中，利用SDN 就可以完成程序上的控制工作，而NFV 则是对其中的硬件和软件进行优化，让“控制器”可以更为清楚的获取功能组件中的各项信息。

而在NFV 基础设施中，涵盖了许多可以被虚拟化的硬件资源，如储存、网络资源等，此外，还包含了射频天线资源，在虚拟化层能够将这些连接在一起，实现软件同底层硬件的有效衔接。

除此之外，虚拟网络工程中，VNFs 可以看作是虚拟化资源中的软件，存在的目的是实现网络的基本功能。

所以，利用网元功能将其中的硬件剥离开，对网元功能进行细致的分解，最后按照业务的需求将重组之后的网元功能连接在一起。

基于NFV 与SDN 在接入网中的控制和转化，通过NFV 架构，让接入网控制软件化，屏蔽掉接入网中的差异化，以此来实现网络管理的灵活性。

2 接入网虚拟化技术中的分类2.1 业务需求和服务需求在信息时代中，虚拟化可以看作是一种NFV 与SDN 基础上的接入网虚拟化技术文/韩冰计算资源子集的一个过程，不会受到现有资源和物理因素的限制。

反之，虚拟化还能对物理资源进行组织与优化，以一个更为高效的方式来使用资源。

SDN 与NFV 技术在运营及业务的介绍分析以及其应
用
1、用户/客户敏捷性
同网络敏捷性与服务敏捷性的实现途径相同的是，软件定义网络技术与网络功能虚拟化技术也将在用户/客户敏捷性的实现中扮演关键的角色。

在数字经济时代，合作关系以及生态系统所扮演的角色显得更为重要（相对于在传统经济时代）。

数字化的商业更多地讲究协同，并将其数字资产与其合作伙伴的数字资产进行混合，以为其用户/客户提供最好的服务。

在此大背景之下，就需要能够实现混合供应、业务开放以及融合型业务的各种可能的全新方式出现。

服务使能包括能使通信运营商及服务提供商从其数字资产与其合作伙伴数字资产中获利所需的相关功能。

业务开放是服务使能之中的一个核心功能，可以提供与由通信运营商及服务提供商通过软件可编程接口所开放出来的网络能力以及业务发展环境相连接的能力。

业务开放使得应用开发者、运营商、合作伙伴或者3PP 来开发设计并最终合成出各类丰富多彩的创新式服务。

《SDN与NFV技术介绍》应知应会手册《SDN与NFV技术介绍》知识点摘录导读5G时代，核心网云化可以最大化发挥5G的优势中国移动的目标：建设架构可灵活调整、资源可弹性伸缩、流量可全局调度、能力可全面开放的网络。

一、SDN介绍(一)SDN控制器与SDN相关技术1.NFV和SDN的关系NFV：网元，软硬件分离，电信网元以软硬件形式部署在云上SDN：网络，可以控制物理网元和NFV网元，网络集中控制，把策略下发到网元。

2.数据中心分层架构转发层：租户业务流量转发控制层：租户网络打通云操作系统层：虚拟机创建删除应用层：租户逻辑网络管理3.SDN数据中心Overlay网络：重叠网络，底层网络通过VXLAN技术为用户创建的虚拟网络Underlay网络：底层网络4.VXLAN：隧道封装，24位ID解决了VLAN4096个的限制，增加了UDP、IP等封装头。

VTEP：在VXLAN网络中，用于建立VXLAN隧道的断电设备5.openFlow是SDN南向接口之一，用于转发面和控制面之间，对转发设备编程。

SDN控制器把openFlow流表下发到转发设备，报文匹配到流表就相应转发，否则丢弃。

6.EVPN实现VXLAN隧道的自动建立BGP EVPN扩展*5种类型路由type1-5，实现数据中心内部和之间的互访。

7.SDN数据中心控制方式分两种强控方式：openFlow流表+NETCONF协议配置弱控方式：EVPN学习用户间MAC和ARP+NETCONF8.Aero自研的SDN控制器，可与多厂家转发设备对接，实现SDN南向北向解耦。

9.控制器解耦方案(二)IP相关基础知识1.IP路由基础路由：把一个数据包从一个设备发送到不同网络中的另一设备上去，查路由表匹配，否则丢弃。

路由表通过OSPF、BGP、ISIS、RIP等方式学习得到格式：*学来的协议，目的网段、cost值、出接口、下一跳等分类：静态路由和动态路由静态路由：手工配置，用于小规模网络动态路由：设备间协议交互得到，用于大规模网络自治域内动态路由协议：OSPF、ISIS、RIP自治域AS间动态路由协议：BGP链路状态动态路由协议：OSPF、ISIS距离矢量动态路由协议：RAP、BGP2.OSPF生成发现路由自治域AS内划分多个Area，核心叫做Area0，其他的不直连，而是通过Area0连接。

虚拟网络技术：SD-WAN、SDN、NFV等技术的特点、功能和应用场景对比分析虚拟网络技术是指利用软件定义的方式来管理和配置网络资源，以实现灵活、高效的网络运行。

其中，SD-WAN、SDN和NFV是当今虚拟网络技术中较为流行的三大技术。

本文将对它们的特点、功能和应用场景进行比较分析，以便读者更好地理解和应用这些技术。

一、SD-WAN技术特点、功能和应用SD-WAN（Software-Defined Wide Area Network）是一种基于软件定义的技术，旨在提高广域网（WAN）的性能和可管理性。

其特点主要包括以下几个方面：1.灵活的网络配置：SD-WAN可以通过软件程序对网络进行自动配置和管理，有效地减少了人工干预的需要。

2.多链路负载均衡：SD-WAN能够根据网络流量的情况，智能地选择最合适的链路进行数据传输，以提高网络性能。

3.加密和安全性：SD-WAN可以提供端到端的加密和安全隧道，以保护数据的传输安全。

SD-WAN的主要功能包括：1.链路负载均衡：对多个WAN链路进行负载均衡，提高网络性能和可靠性。

2.应用程序智能路由：SD-WAN能够智能地识别和分类网络流量，以保证优先级高的应用程序能够获得更好的网络服务质量。

3.安全性保障：SD-WAN通过加密技术和安全隧道，确保数据传输的安全性。

SD-WAN的应用场景主要包括企业分支机构网络、远程办公和云服务接入等领域。

企业可以通过部署SD-WAN技术来提高分支网络的性能和可管理性，实现远程办公人员与公司数据中心的安全连接，以及对云服务的高效接入。

二、SDN技术特点、功能和应用SDN（Software-Defined Networking）是一种基于软件定义的网络架构，旨在使用集中式控制器对网络资源进行智能管理和控制。

其特点主要包括：1.集中式网络管理：SDN架构下的网络控制器可以对整个网络进行集中式管理和控制。

2.灵活的网络配置：SDN可以通过软件程序对网络进行灵活的配置和管理，以实现网络的高度定制化。

SDN与NFV技术介绍1.BGP协议的Community属性的作用是灵活标记路由，以便在路由选择时进行更精细的控制。

2.用户PC访问某域名时，进行域名解析的第一步是查找本地的host文件和浏览器缓存。

3.在OSPF协议中，其他分支区域与骨干区域相连的路由器叫区域边界路由器。

4.内存软件虚拟化中，GVA -。

GPA -。

HVA -。

HPA，前两步由虚拟机的系统页表完成，中间两步由VMM定义的映射表完成，后面两步则由Host机的系统页表完成。

5.MANO中主要用于虚拟化网络生命周期及资源调度管理的是NFVO。

6.对于NFVO，说法错误的是NFV管理和调度。

7.静态路由需要手工配置路由条目，不能感知网络的情况。

8.防火墙是在两个网络之间执行访问控制策略的一组硬件和软件系统。

9.根据MAC地址划分VLAN，用户物理位置移动，VLAN不必重新配置。

10.要使端口组到达其他VLAN上的端口组，必须将VLAN ID设置为4095.11.Hypervisor是一种运行在物理服务器和操作系统之间的中间层软件，可以允许多个操作系统和应用共享一套基础物理硬件。

12.虚拟机的CPU数量目前支持最多16个vcpu。

52.当物理服务器具备4个socket和每个socket有8个核心时，可以将CPU虚拟化成多个vCPU以供虚拟机使用。

在未开启超线程的情况下，最多可以分配32个vCPU。

53.关于Ceilometer运行的服务，不正确的说法是：ceilometer-agent-central监听消息队列收集告警，按照配置的告警形式发送告警信息。

54.Swift数据组织层次最大的一层是。

55.BGP协议的MED属性使用范围是AS之间。

56.NAT地址转换在出方向上转换IP报文头中的源地址。

57.IP路由是基于目标地址查找IP路由表。

58.文件存储的特征是局域网中用来共享的文件系统。

59.VLAN的作用不包括增加网络传输速度。

60.在VXLAN外层UDP头数据封装中，目的UDP端口号是4789.源端口号是内层以太报文头通过哈希算法计算后的值。