軟體定義網路(Software Defined Network, SDN)就是一切的答案



　　雲端運算三大基礎：伺服器、儲存、網路



　　伺服器已全面虛擬化，運算能力不再用「台」或「顆」計算的雲端時代，使用網路分派儲存設備也已完全整合，不再使用單顆硬碟或SATA、SAS等方式連接，使用網路來連接最昂貴的網路硬體設備，也能像伺服器一樣，讓處理器專精於計算，網路功能，則交給軟體處理嗎？



　　本書充分地分析SDN的應用場景，並從產業生態系統的角度對SDN的發展格局和未來走勢進行分析和展望，讓讀者能夠了解到SDN的概貌。對從事SDN技術產品研發的專業人士、網路運營服務從業人員、相關科系學生，和對SDN感興趣的讀者，都能提供參考。

Chapter 01 SDN 技術概述

1.1 SDN 定義

1.1.1 ONF SDN 架構定義 ?

1.1.2 ETSI NFV 架構定義

1.1.3 OpenDaylight 開放原始碼專案

1.1.4 SDN 架構的特徵分析

1.2 SDN 發展背景

1.3 SDN 實現方案 ?

1.3.1 以專用介面為基礎的方案

1.3.2 以重疊網路為基礎的方案

1.3.3 以開放協定為基礎的方案

1.3.4 SDN 實現方案分析

1.4 SDN 核心技術 ?

1.4.1 交換機及南向介面技術

1.4.2 控制器及北向介面技術

1.4.3 應用編排和資源管理技術

1.5 本章小結 ?



Chapter 02 SDN 交換機及南向介面技術

2.1 交換機核心技術

2.1.1 交換機工作原理

2.1.2 交換機實現技術

2.2 OpenFlow 交換機標準 ?

2.2.1 OpenFlow v1.0 概述

2.2.2 OpenFlow 標準演進 ?

2.2.3 OpenFlow 問題分析

2.3 OF-CONFIG 設定管理協定

2.3.1 OF-CONFIG v1.0 概述 ?

2.3.2 OF-CONFIG 協定演進

2.4 OVS 交換機實現分析

2.4.1 OVS 交換機工作原理

2.4.2 OVS 交換機核心實現

2.5 本章小結 ?



Chapter 03 SDN 控制器及北向介面技術

3.1 控制器核心技術

3.1.1 南向網路控制技術 ?

3.1.2 北向業務支撐技術

3.1.3 東西向控制器擴充技術

3.2 控制器設計要素

3.3 開放原始碼控制器實現

3.3.1 NOX/POX

3.3.2 Ryu

3.3.3 Floodlight

3.3.4 控制器實現分析 ?

3.4 本章小結



Chapter 04 SDN 應用編排和資源管理技術

4.1 SDN 應用類型和實現技術

4.1.1 資源管理平台

4.1.2 軟體定義的應用發佈

4.2 OpenStack 平台的Quantum 元件分析 ?

4.2.1 OpenStack Quantum 實現原理 ?

4.2.2 OpenStack Quantum 的基本功能 ?

4.3 本章小結



Chapter 05 SDN 網路系統實戰

5.1 SDN 實驗概述

5.2 利用Mininet 架設模擬網路環境

5.2.1 Mininet 模擬網路拓樸

5.2.2 Open vSwitch 的安裝和設定

5.2.3 OpenFlow 資料流程分析

5.3 以Floodlight 為基礎開發SDN 應用 ?

5.3.1 建立程式

5.3.2 增加服務 ?

5.3.3 增加REST API

5.4 Floodlight REST API 開發

5.4.1 撰寫說明

5.4.2 程式範例 ?

5.4.3 常用REST API ?

5.5 本章小結



Chapter 06 SDN 應用實作和探索

6.1 網路整體概述

6.2 SDN 在資料中心的應用

6.2.1 雲端資料中心的多租戶網路解決方案 ?

6.2.2 Windows Azure 虛擬化網路

6.3 SDN 在骨幹網中的應用 ?

6.4 SDN 在都會區網路邊緣的應用 ?

6.5 SDN 在連線網的應用

6.6 SDN 在IP RAN 中的應用 ?

6.7 SDN 在固網行動融合場景中的應用 ?

6.8 SDN 在企業網路中的應用

6.8.1 企業內部網路拓樸應用場景

6.8.2 大型企業網應用場景

6.9 本章小結



Chapter 07 SDN 產業現狀及展望

7.1 SDN 產業現狀 ?

7.1.1 晶片提供商 ?

7.1.2 裝置和解決方案提供商——傳統裝置廠商

7.1.3 裝置和解決方案提供商——創新公司

7.1.4 網際網路企業和電信業者

7.1.5 開放原始碼專案

7.2 SDN 標準化進展 ?

7.2.1 ONF

7.2.2 ETSI NFV

7.2.3 IETF

7.2.4 ITU-T

7.2.5 CCSA

7.3 SDN 的市場化展望 ?

7.4 SDN 發展展望



Appendix A 參考文獻

前言



　　SDN（Software Defined Networking，軟體定義網路）是目前網路領域的熱點，被業界普遍視作未來網路的演進方向。同時，它還有另外一個綽號——StillDont kNow ！那麼，SDN 究竟是什麼？它是一項技術？一種網路？一種服務？隨著SDN 日益受到關注，各方參與者都從各自的角度進行了回答，這些答案豐富了SDN 的內涵和外延，同時也為SDN 蒙上了神秘的面紗。



　　很久以來，網路領域一直存在著一個討論，即底層網路資源如何能更進一步地為上層業務及應用服務，做到資源的靈活排程與隨選發佈。為此，業界曾從通訊技術的角度進行了很多嘗試，但效果並不明顯。而雲端運算、巨量資料等業務的興起，對網路的改造需求越來越迫切，於是，業界開始從IT 的角度看待網路，SDN 就是一個具有代表性的突破。SDN 宣導的標準化控制協定、軟體化網路介面為資源的統一管理、業務的推陳出新提供了極佳地支援，能夠提供給使用者更好的網路體驗，提升了網路的價值。



　　SDN 秉承著軟體化、IT 化、開放化的理念，正在改變著人們對傳統網路的看法。我們有理由相信它將在未來的網路中擁有越來越重要的地位。同時，SDN是一把「雙刃劍」，如何趨利避害，也是每位參與者必須審慎考慮的問題。



　　本書的主要內容是我們在多年研究的基礎上對SDN 進行的歸納和整理，其中既包含了對SDN 關鍵技術系統的詳細解讀，還涵蓋了基於開放原始碼軟體的典型SDN 環境架設、豐富的業界進展介紹和SDN 發展趨勢分析。



　　本書第1 章介紹SDN 技術的概述，闡釋了主流的SDN 架構定義並分析它們的異同，進而論述SDN 的提出背景和目前主要的實現方案類型，並以SDN 層次化架建為基礎，構立了關鍵技術系統，讓讀者能夠了解到SDN 的概貌，為後續深入閱讀奠定基礎。



　　第2 章至第4 章分別從交換機和控制器南向介面、控制器及其北向介面、應用編排和資源管理等三個層面，全面地剖析了支撐SDN 架構的關鍵技術。除了對相關技術的工作原理進行深入解讀外，還介紹和分析了對應領域的主流開放原始碼技術。



　　第5 章介紹SDN 的實作案例，包含模擬網路環境架設、虛擬網路裝置部署、典類型資料流分析等環節中的詳細步驟，並重點介紹基於Floodlight 控制器開發SDN 應用的工作流程和注意事項，將有助讀者透過動手實作加深對SDN 的了解。



　　第6 章和第7 章分別介紹SDN 的應用場景和現狀展望，全面地闡釋在各種應用場景中引用SDN 的策略和方法，介紹SDN 產業現狀及其標準化進展，並深入分析和闡述了SDN 面臨的機遇和挑戰，幫助讀者辨析SDN 的未來方向和發展前景。



　　在SDN 技術研究和本書的撰寫過程中，我們獲得了中國電信集團公司和中國電信北京研究院的大力支持。SDN 興起伊始，研究院主管就鼓勵我們積極參與SDN 業界的各項活動，並創造各種環境支援我們對相關技術進行研究，為我們深入了解產業進展、快速熟練核心技術提供了很多便利。



　　希望本書中展現的成果能為讀者呈現出SDN 的全貌，幫助大家撥開SDN 的迷霧、領悟SDN 的真諦，並最後推動SDN 的應用與推廣。



　　SDN 方興未艾，目前仍處於快速發展之中，因此書中內容難免存在紕漏之處，還請各位專家和讀者不吝賜教。