SDN软件定义网络 学习笔记（3）–北向接口、东西向接口

1. 北向接口

       北向接口提供了 SDN 中开发者与控制器间的交互功能。从更为宽泛的角度考虑，北向接口在 SDN 控制器中的作用类似于命令行在传统NOS 中的作用，都是实现了网络管理者对网络的设计与管理。

       上图中最底层为控制器收发信令的基础能力，信令可以是 OF 消息，也可以是其他的南向接口协议。往上面一层是自验证能力、开发所用的编程语言以及设备的抽象层，这三层提供了网络转发设备级的编程接口。网络切片、拓扑生成、路径发现、路由与交换等提供了网络层的编程接口。其余部分则提供了更高层的业务逻辑，如服务链增值、QoS、统一通信等。

       这种设计架构的目标是提供一套层次清晰、功能完善的北向接口，但是架构的复杂性也大大增加了设计的难度，这部分工作目前仍在进行中。
 

2. 东西向接口

       控制平面可以由多个控制器实例构成一个大的集群。各控制器实例间通过 SDN 东西向接口协议来实现控制信息的交互，从而根据全局网络信息制定策略，实现逻辑上的集中控制。

       接下来简单介绍三种SDN东西向接口方案。

• HyperFlow
         2010 年， Tootoocian提出的 HyperFlow采用了分布式控制平面的思想。HyperFlow 通过部署多台控制器来管理 OpenFlow 交换机，每台控制器同步全网络视图的同时，只需要管理特定区域中的 OpenFlow 交换机。

• SDNi
         2012 年，华为公司也提出了 SDN 控制平面东西向接口协议 SDNi。SDNi是一个用于 Domain 控制器之间交换数据的协议，其定义了 SDN Domain 及其组件，以及 SDNi 如何帮助跨域通信等内容。

• East-West Bridge（东西桥）
         2013 年，清华大学的毕军教授团队提出了 East-West Bridge的概念，允许控制器通过标准化插件的形式对其进行集成，从而实现异构 SDN 控制器间标准化的东西向通信。
         EWBridge 的设计中，控制器以 Full-Mesh（全网状）的拓扑形式进行组网，它主要实现了控制器发现、网域视图信息维护和多域网络视图信息交互等功能，其工作原理如下图所示。

       通过使用 IBGP 作为 SDN 东西向接口协议，OpenContrail控制平面的性能得到了极大的提升，如通过类似 BGP 路由反射（Route Reflection，RR）的机制在控制节点之间引入状态汇总和分片，即可在网络规模增大、控制信息激增时保证控制平面的可扩展性。

       不过，IBGP 要求控制节点逻辑上以 Full Mesh的拓扑形式互连，而且协议的完备性也往往意味着高复杂度，这些都对控制平面的维护提出了不小的挑战，虽然如此，OpenContrail 设计的成功说明利用传统分布式协议实现 SDN 东西向接口协议的确是一个值得借鉴的思路。
 
 
参考资料：
《SDN软件定义网络核心原理与应用实践》

文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识网络技能树跨区域网络的通信学习网络层的作用22691 人正在系统学习中

来源：hahahahaheiheihei