●目錄 章 SDN重塑網絡 ......................................................................................... 1 1.1 SDN是什麼 ...................................................................................................... 1 1.2 為什麼需要SDN .............................................................................................. 4 1.3 網絡可編程探索之路 ....................................................................................... 6 1.4 SDN發展歷史 ................................................................................................ 10 1.5 SDN重塑網絡 ................................................................................................ 15 1.6 本章小結 ......................................................................................................... 16 參考資料.................................................................................................................. 16 第2章 SDN南向協議 ....................................................................................... 21 2.1 SDN南向協議簡介 ........................................................................................ 21 2.2 狹義SDN南向協議 ....................................................................................... 23 2.3 廣義SDN南向協議 ....................................................................................... 30 2.3.1 OF-Config ............................................................................................ 31 2.3.2 OVSDB ................................................................................................ 34 2.3.3 NETCONF ........................................................................................... 36 2.3.4 OpFlex.................................................................................................. 38 2.3.5 XMPP ................................................................................................... 39 2.3.6 PCEP .................................................................................................... 40 2.4 接近可編程南向協議 ..................................................................................... 41 2.4.1 POF ...................................................................................................... 41 2.4.2 P4 ......................................................................................................... 46 2.5 SDN南向協議標準之戰 ................................................................................ 53 2.6 本章小結 ......................................................................................................... 55 參考資料.................................................................................................................. 55 第3章 SDN控制平面 ....................................................................................... 57 3.1 SDN控制平面簡介 ........................................................................................ 57 3.2 SDN開源控制器 ............................................................................................ 59 3.2.1 NOX/POX ............................................................................................ 59 3.2.2 Ryu ....................................................................................................... 63 3.2.3 Floodlight ............................................................................................. 68 3.2.4 OpenDaylight ....................................................................................... 72 3.2.5 ONOS ................................................................................................... 78 3.3 選擇SDN控制器 ........................................................................................... 85 3.3.1 評價控制器的要素 .............................................................................. 85 3.3.2 選擇正確的控制器 .............................................................................. 89 3.4 SDN控制平面發展趨勢 ................................................................................ 91 3.5 本章小結 ......................................................................................................... 96 參考資料.................................................................................................................. 97 第4章 SDN數據平面 ....................................................................................... 99 4.1 SDN數據平面簡介 ........................................................................................ 99 4.2 通用可編程轉發模型 ................................................................................... 101 4.2.1 通用硬件模型 .................................................................................... 103 4.2.2 通用處理指令 .................................................................................... 112 4.2.3 小結 ................................................................................................... 115 4.3 探索通用可編程數據平面 ........................................................................... 116 4.4 SDN數據平面的發展趨勢 .......................................................................... 120 4.4.1 發展歷史............................................................................................ 120 4.4.2 白盒交換機 ........................................................................................ 123 4.5 本章小結 ....................................................................................................... 125 參考資料................................................................................................................ 126 第5章 從零開始實踐 ...................................................................................... 129 5.1 Mininet實踐 ................................................................................................. 129 5.1.1 Mininet簡介 ...................................................................................... 130 5.1.2 Mininet繫統架構 .............................................................................. 130 5.1.3 Mininet安裝 ...................................................................................... 132 5.1.4 Mininet示例 ...................................................................................... 134 5.2 Open vSwitch實踐 ....................................................................................... 140 5.2.1 OVS簡介 ........................................................................................... 141 5.2.2 OVS架構 ........................................................................................... 141 5.2.3 OVS安裝 ........................................................................................... 142 5.2.4 OVS示例 ........................................................................................... 144 5.3 Ryu實踐 ....................................................................................................... 150 5.3.1 Ryu簡介 ............................................................................................ 150 5.3.2 Ryu架構 ............................................................................................ 151 5.3.3 Ryu安裝 ............................................................................................ 152 5.3.4 Ryu示例 ............................................................................................ 153 5.4 網絡虛擬化平臺實踐 ................................................................................... 162 5.4.1 OpenVirteX簡介 ............................................................................... 162 5.4.2 OpenVirteX架構 ............................................................................... 163 5.4.3 OpenVirteX安裝 ............................................................................... 164 5.4.4 OpenVirteX示例 ............................................................................... 165 5.4.5 其他網絡虛擬化產品 ........................................................................ 170 5.5 其他工具 ....................................................................................................... 170 5.5.1 Cbench簡介 ...................................................................................... 171 5.5.2 OFTest簡介 ....................................................................................... 173 5.5.3 Wireshark簡介 .................................................................................. 174 5.5.4 發包工具簡介 .................................................................................... 175 5.6 本章小結 ....................................................................................................... 177 參考資料................................................................................................................ 177 第6章 SDN應用案例 ..................................................................................... 179 6.1 SDN在數據中心網絡的應用 ...................................................................... 179 6.1.1 面臨的問題 ........................................................................................ 179 6.1.2 現有商業方案 .................................................................................... 181 6.2 SDN在WAN中的應用 ............................................................................... 187 6.2.1 面臨的問題 ........................................................................................ 187 6.2.2 現有商業方案 .................................................................................... 189 6.3 其他領域的應用 ........................................................................................... 192 6.3.1 SDN在園區網中的應用 ................................................................... 193 6.3.2 SDN在局域網中的應用 ................................................................... 195 6.3.3 SDN在蜂窩網絡中的應用 ............................................................... 195 6.4 本章小結 ....................................................................................................... 197 參考資料................................................................................................................ 197 第7章 SDN與網絡虛擬化 .............................................................................. 200 7.1 網絡虛擬化 ................................................................................................... 200 7.1.1 為什麼需要虛擬化技術 .................................................................... 201 7.1.2 網絡虛擬化 ........................................................................................ 203 7.2 SDN與網絡虛擬化 ...................................................................................... 208 7.2.1 SDN與網絡虛擬化 ........................................................................... 208 7.2.2 SDN實現網絡虛擬化 ....................................................................... 209 7.3 網絡虛擬化產品 ........................................................................................... 213 7.3.1 開源產品............................................................................................ 214 7.3.2 商業產品............................................................................................ 220 7.4 未來研究方向 ............................................................................................... 223 7.5 本章小結 ....................................................................................................... 225 參考資料................................................................................................................ 225 第8章 SDN浪潮 ............................................................................................ 227 8.1 SDN對學術界的影響 .................................................................................. 227 8.2 SDN對工業界的影響 .................................................................................. 231 8.3 如何應對SDN的變革 ................................................................................. 234 8.4 SDN浪潮 ...................................................................................................... 238 8.5 本章小結 ....................................................................................................... 238 參考資料................................................................................................................ 239 附錄A 我是一個SDN控制器 .......................................................................... 243 附錄B 我是一個SDN交換機 .......................................................................... 250

身處SDN發展浪潮，筆者真切地感受到了這場技術革命的到來。為了自我總結，也為了幫助他人，因此決定寫這本書。 本書首先介紹了SDN的定義、SDN出現的原因、SDN發展的歷史和標志性事件、SDN南向協議、SDN控制平面和數據平面等理論知識。然後進一步介紹了如何從零開始搭建SDN實驗環境及SDN與網絡虛擬化的結合等SDN應用案例內容。很後梳理了SDN對學術界和工業界產生的影響，探討了我們該如何應對這場SDN變革。此外，附錄中兩篇擬人化的故事還從感性的角度對SDN進行了介紹。 本書適合SDN初學者和進階者。希望本書的內容能夠給讀者帶來一些幫助，成為SDN學習者相互討論、學習的舞臺。

楊澤衛 著