SDN基本概述

SDN的概念与体系结构

传统网络数据控制与转发：

传统网络是分布式控制的架构，每台设备都包含独立的控制平面，数据平面。

传统网络是分布式控制的架构：

• 这里的分布式控制指在传统IP网络中，用于协议计算的控制平面和报文转发的数据平面位于同一台设备中。
• 路由计算和拓扑变化后，每台设备都要重新进行路由计算过程，并称为分布式控制过程。
• 在传统IP网络中，每台设备都是独立收集网络信息，独立计算，并且都只关心自己的选路。
• 这种模型的弊端就是所有设备在计算路径时缺乏统一性。

传统网络结构体系：

协同应用层：这一层主要是体现用户意图的各种上层应用程序，此类应用程序称为协同层应用程序，典型的应用包括OSS（Operation support system 运营支撑系统）、Openstack等。传统的IP网络同样具有转发平面、控制平面和管理平面，SDN网络架构也同样包含这3个平面，只是传统的IP网络是分布式控制的，而SDN网络架构下是集中控制的。

控制层：控制层是系统的控制中心，负责网络的内部交换路径和边界业务路由的生成，并负责处理网络状态变化事件。

转发层：转发层主要由转发器和连接器的线路构成基础转发网络，这一层负责执行用户数据的转发，转发过程中所需要的转发表项是由控制层生成的。

SDN架构下的接口：

NBI（North Bound Interface）北向接口。

SBI（South Bound Interface）南向接口。

网元资源信息收集：

1. 转发器注册信息
2. 上报资源过程
3. MPLS标签信息
4. VLAN资源信息
5. 接口资源信息

拓扑信息收集：节点对象、接口对象、链路对象（LLDP、IGP、BGP-LS）。

SDN网络内部交路由的生成。

• 通常控制器作为服务端，转发器主动向控制器发起控制协议建立，通过认证后，控制协议即建立连接。
• 注册信息中的设备信息包括资源信息（接口、标签、VLAN资源等）、设备厂家信息（设备类型信息和设备版本号以及设备ID信息）。控制器采集这些信息是为了根据这些信息来进行本地搜索和加载相应驱动程序。
• 网络拓扑是描述网络中节点和链路以及节点之间连接关系的信息。
• 控制器收集拓扑信息的目的是为了根据网络资源，计算合理的路径信息，通过流表方式下发给转发器。

OpenFlow的思想和功能：

SDN的价值

网络业务快速创新：

SDN的可编程性和开放性，使得我们可以快速开发新的网络业务和加速业务创新。如果希望在网络上部署新业务，可以通过针对SDN软件的修改实现网络快速编程，业务快速上线。

垂直集成是一个厂家供应从软件到硬件到服务。水平集成则是把系统水平分工，每个厂家都完成产品的一个部件，有的集成商把他们集成起来销售。水平分工有利于系统各个部分的独立演进和更新，快速进化，促进竞争，促进各个部件的采购价格的下降。

业务自动化：

SDN网络架构下，由于整个网络归属控制器控制，那么网络业务网自动化就是理所当然的，不需要另外的系统进行配置分解。在SDN网络架构下，SDN控制器可以自己完成网络业务部署，提供各种网络服务，比如L2VPN、L3VPN等，屏蔽网络内部细节，提供网络业务自动化能力。

网络路径流量优化：

通常传统网络的路径选择依据是通过路由协议计算出的“最优”路径，但结果可能会导致“最优”路径上流量拥塞，其他非“最优”路径空闲。当采用SDN网络架构时，SDN控制器可以根据网络流量状态智能调整网络流量路径，提升网络利用率。

传统网络向SDN的演进方式

仅交换网SDN化：

• 此方案仅仅将自治域AS所接入的业务由控制器接管，域内路径计算和控制依然由转发器负责。
• 统一部署增值业务VAS资源池，通过SDN COntroller业务链解决方案，集中控制管理，同时实现VAS资源共享。
• 提升增值业务快速创新能力，提供新的创收来源。

参考资料：华为HedEx文档

来源：曹世宏的博客