軟件定義網(wǎng)絡（SDN）實戰(zhàn)教程課件

SDN概述第1章1.1

軟件定義網(wǎng)絡產(chǎn)生1.2

軟件定義網(wǎng)絡發(fā)展1.3

軟件定義網(wǎng)絡標準化組織2.4

信道復用技術2.5

數(shù)字傳輸系統(tǒng)2.6

寬帶接入技術1.1

軟件定義網(wǎng)絡產(chǎn)生SDN（SoftwareDefinedNetwork）源自斯坦福大學的CleanSlate研究，由Mckeown教授提出。它將網(wǎng)絡控制和數(shù)據(jù)轉發(fā)分離，通過開放接口實現(xiàn)交互。SDN架構已得到學術界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛認可，并得到ONF和歐洲電信標準化組織的支持。1.1.1

傳統(tǒng)網(wǎng)絡概述1.1.2

傳統(tǒng)網(wǎng)絡存在的問題2.2.3

信道的極限容量1.1

軟件定義網(wǎng)絡產(chǎn)生

SDN的應運而生1.1.31.1.1傳統(tǒng)網(wǎng)絡概述傳統(tǒng)網(wǎng)絡包含：管理平面、控制平面和數(shù)據(jù)平面。管理平面

——負責設備和業(yè)務管理，包括網(wǎng)絡拓撲、配置腳本下發(fā)、業(yè)務監(jiān)控等?？刂破矫?/p>

——處理協(xié)議與計算，例如路由協(xié)議用于路由信息的計算。數(shù)據(jù)平面根據(jù)控制平面生成的指令進行數(shù)據(jù)轉發(fā)和處理，如路由器根據(jù)路由表轉發(fā)數(shù)據(jù)包1.1.2傳統(tǒng)網(wǎng)絡存在的問題1.傳統(tǒng)網(wǎng)絡的部署和管理存在挑戰(zhàn)——由于網(wǎng)絡設備來自不同廠商且型號繁多，統(tǒng)一部署受限。管理多數(shù)依賴于監(jiān)控軟件，如SNMP，而非自動化部署。網(wǎng)絡規(guī)模增大導致管理效率下降。2.分布式網(wǎng)絡結構限制了資源調配和流量管控的智能性——緩慢的協(xié)議更新和業(yè)務部署受到不同廠商設備的限制，使得網(wǎng)絡更新和進步受到阻礙。3.傳統(tǒng)網(wǎng)絡設備缺乏策略定制和可編程性——設備內部的協(xié)議和策略難以修改，無法通過軟件安裝或編程實現(xiàn)特定目的。1.1.3SDN的應運而生SDN（SoftwareDefinedNetwork）應運而生，作為對傳統(tǒng)網(wǎng)絡結構的一種根本性改變。自2006年起，SDN的概念不斷演變，被認為是一種新的網(wǎng)絡架構和設計理念。它的核心概念包括轉發(fā)分離、開放的編程接口和集中式控制。OpenFlow是SDN中用于控制轉發(fā)設備的協(xié)議，而SDN還涵蓋了控制器架構、網(wǎng)絡拓撲算法、運行環(huán)境、編程工具等內容。1.2.1

發(fā)展歷程1.2.2

研究與應用現(xiàn)狀1.2軟件定義網(wǎng)絡發(fā)展1.2.1發(fā)展歷程SDN最初起源于斯坦福大學的“Clean-SlateDesignfortheInternet（Clean-Slate）”項目。之后開始研究控制器和交換機通信的協(xié)議，即傳說中的OpenFlow協(xié)議。OpenFlow協(xié)議自2008年提出后，促進了SDN技術的發(fā)展。2011年成立的ONF推動了SDN的標準化。2012年，SDN開始商業(yè)化，Google等公司采用。隨后，OpenDaylight和ONOS等項目進一步推動了SDN的創(chuàng)新和應用。SDN與云計算、NFV的結合，預示著其在網(wǎng)絡轉型中的關鍵作用。SDN技術正在改變網(wǎng)絡生態(tài)，推動學術界、產(chǎn)業(yè)界和標準化組織的發(fā)展?；ヂ?lián)網(wǎng)公司和網(wǎng)絡運營商都在加速向SDN/NFV架構轉型。1.2.2

研究與應用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中心：SDN技術幫助數(shù)據(jù)中心提高擴展性和資源利用率，支持虛擬化和多業(yè)務，谷歌、騰訊等公司已在應用。運營商網(wǎng)絡：SDN技術使運營商網(wǎng)絡向軟件化轉型，如AT&T的Domain2.0計劃和中國聯(lián)通的CUBE-Net2.0。商用部署：SDN技術逐漸商業(yè)化，國際巨頭和傳統(tǒng)供應商都在推出SDN產(chǎn)品，Google等公司已在數(shù)據(jù)中心部署。1.3.1

ONF1.3.2

IETF1.3軟件定義網(wǎng)絡標準化組織

ITU-T1.3.3開放網(wǎng)絡基金會（ONF）是一個推動SDN和OpenFlow技術發(fā)展的非營利性產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，成員包括多家知名科技公司。ONF定義了SDN，強調其三大特征：控制與轉發(fā)分離、網(wǎng)絡控制集中、網(wǎng)絡開放與可編程。ONF的發(fā)展分為三個階段：1.2011-2016年：從斯坦福大學和伯克利大學分拆出來，致力于SDN和OpenFlow技術與標準的制定。2.2017-2021年：運營商和供應商合作，為ONF提供資金，推動行業(yè)向SDN發(fā)展，構建了一級運營商部署的平臺。3.2022年至今：ONF平臺得到驗證和部署，專注于擴大采用范圍和建立開發(fā)人員社區(qū)，將開源力量帶入網(wǎng)絡，擴大影響力。1.3.1

ONF1.3.2

IETF國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（IETF）是1985年成立的權威互聯(lián)網(wǎng)技術標準化組織，負責研發(fā)和制定互聯(lián)網(wǎng)技術規(guī)范。IETF由不同領域的專家組成，通過工作組（WG）開展專項研究，如路由、傳輸、安全等。工作組由研究人員自發(fā)組織，經(jīng)過籌備和認可后成立。IETF每年舉行大型會議，各工作組通過郵件溝通。IETF是推動互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的核心組織。1.3.3ITU-TITU-T是