module-5新一代企業(yè)網(wǎng)發(fā)展趨勢sdn基本概述

1、SDN基本概述學(xué)完本課程后，您將能夠：了解SDN的價值理解SDN的概念與體系結(jié)構(gòu)了解傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向SDN的演進方式SDN的概念與體系結(jié)構(gòu)SDN的價值傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向SDN的演進方式傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)控制與轉(zhuǎn)發(fā)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是分布式控制的架構(gòu)，每臺設(shè)備都包含獨立的控制平面、數(shù)據(jù)平面。CCCCCCCDDDDDDD數(shù)據(jù)平面控制平面層數(shù)據(jù)平面層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制平面路由表傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的管理平面、控制平面、數(shù)據(jù)平面：管理平面：設(shè)備管理（SNMP）?？刂破矫妫郝酚蓞f(xié)議（IGP、BGP）。數(shù)據(jù)平面：轉(zhuǎn)發(fā)表（FIB）。NetworkNexthop/24/30轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)表NetworkNexthop/24/30轉(zhuǎn)發(fā)表Netwo

2、rkNexthop/24/30轉(zhuǎn)發(fā)表NetworkNexthop/24/30OSPFNMS ServerNMS ClientAPP ServerOSS傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)局限性傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的局限性：流量路徑的靈活調(diào)整能力不足。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)復(fù)雜，運維難度較大。網(wǎng)絡(luò)新業(yè)務(wù)升級速度較慢。路由器路由器路由器傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)網(wǎng)管系統(tǒng)SDN概述SDN（Soft ware Defined Network）軟件定義網(wǎng)絡(luò)。2006年，以斯坦福大學(xué)教授Nike McKeown為首的團隊提出了OpenFlow的概念，并基于OpenFlow技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可編程能力，使網(wǎng)絡(luò)像軟件一樣靈活編程，SDN技術(shù)應(yīng)運而生。SDN的三個主要特征：

3、轉(zhuǎn)控分離。集中控制。開放接口。SDN控制器既不是網(wǎng)管，也不是規(guī)劃工具。網(wǎng)管沒有實現(xiàn)轉(zhuǎn)控分離。規(guī)劃工具的目的和控制器不同。SDN網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)SDN是對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一次重構(gòu)，由原來的分布式控制的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重構(gòu)為集中控制的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。SDN網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的三層模型：APP協(xié)同應(yīng)用層控制層轉(zhuǎn)發(fā)層轉(zhuǎn)發(fā)器SDN控制器API接口OpenFlow協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)器SDN架構(gòu)下的接口NBI (North Bound Interface) 北向接口。SBI (South Bound Interface) 南向接口。APP轉(zhuǎn)發(fā)器SDN控制器NBI北向接口。 （restful 、 netconf）2.SBI南向接口。(Op

4、enFlow/BGP /PCEP)SDN網(wǎng)絡(luò)中的3個主要接口。轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)器3.東西向接口。(BGP )思考：SDN為什么要和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行互通？是否必須在控制器上運行東西向協(xié)議？是否可以不這樣做？SDN基本工作原理網(wǎng)元資源信息收集。轉(zhuǎn)發(fā)器注冊信息。上報資源過程。MPLS標(biāo)簽信息。VLAN資源信息。接口資源信息等。拓撲信息搜集。節(jié)點對象、接口對象、鏈路對象（LLDP/IGP/BGP-LS）。SDN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部交換路由的生成。APP業(yè)務(wù)平臺控制器實時流量分析報告流量分析結(jié)果RestfulSFTP接口ID，接口對象，鏈路對象，流信息SNMP/Netstream轉(zhuǎn)發(fā)表服務(wù)器OpenFlowInternetT

5、rafficOpenFlow的思想和功能、兩個角色：OpenFlow Controller：用于控制OpenFlow Switch，計算路徑，維護狀態(tài)和將流規(guī)則下發(fā)給交換機。OpenFlow Switch：從OpenFlowController控制器接收命令或者流信息，以及返回狀態(tài)信息。OpenFlowSwitch基于流表并根據(jù)流規(guī)則進行轉(zhuǎn)發(fā)、處理數(shù)據(jù)。OpenFlow網(wǎng)絡(luò)交換模型該模型的指導(dǎo)思想是：底層的數(shù)據(jù)通信（交換機、路由器）是“簡化的”，并定義一個對外開放的關(guān)于流表FlowTable的公用API（應(yīng)用程序接口），同時采用控制器來控制整個網(wǎng)絡(luò)。OpenFlow整體結(jié)構(gòu)SDN的概念與體系結(jié)

6、構(gòu)SDN的價值傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向SDN的演進方式網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)快速創(chuàng)新 SDN的可編程性和開放性，使得我們可以快速開發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和加速業(yè)務(wù)創(chuàng)新。如果希望在網(wǎng)絡(luò)上部署新業(yè)務(wù)，可以通過針對SDN軟件的修改實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)快速編程，業(yè)務(wù)快速上線。虛擬化應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)AB物理基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)OpenFlow北向接口用戶根據(jù)自身需求，在虛擬化平臺上定制自己的業(yè)務(wù)路徑簡化網(wǎng)絡(luò)SDN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡化了網(wǎng)絡(luò)，消除了很多IETF的協(xié)議。協(xié)議的去除，意味著學(xué)習(xí)成本的下降，運行維護成本下降，業(yè)務(wù)部署速度提升。這個價值主要得益于SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)集中控制和轉(zhuǎn)控分離。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備白牌化基于SDN架構(gòu)，如果標(biāo)準(zhǔn)化了控制器和轉(zhuǎn)發(fā)器之間的接口，比如Op

7、enflow協(xié)議逐漸成熟，那么網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的白牌化將成為可能，比如專門的Openflow轉(zhuǎn)發(fā)芯片供應(yīng)商，控制器廠商等，這也正是所謂的系統(tǒng)從垂直集成開發(fā)走向水平集成。業(yè)務(wù)自動化SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，由于整個網(wǎng)絡(luò)歸屬控制器控制，那么網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)自動化就是理所當(dāng)然的，不需要另外的系統(tǒng)進行配置分解。在SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，SDN控制器自己可以完成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的部署，提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)比如L2VPN、L3VPN等，屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部細節(jié)，提供網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)自動化能力。網(wǎng)絡(luò)路徑流量優(yōu)化通常傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的路徑選擇依據(jù)是通過路由協(xié)議計算出的“最優(yōu)”路徑，但結(jié)果可能會導(dǎo)致“最優(yōu)”路徑上流量擁塞，其它非“最優(yōu)”路徑空閑。當(dāng)采用SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時，SDN

8、 控制器可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量狀態(tài)智能調(diào)整流量路徑，提升網(wǎng)絡(luò)利用率。SDN的概念與體系結(jié)構(gòu)SDN的價值傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向SDN的演進方式轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)器控制器邊界接入業(yè)務(wù)仍然是分布式接入到轉(zhuǎn)發(fā)平面。DC出口租用多條光纖，在DCI流量管理上存在以下問題：帶寬利用率不高，但局部鏈路偶爾會擁塞（網(wǎng)絡(luò)平均帶寬利用率30%，每年的費用20多億），騰訊的目標(biāo)是：把帶寬利用率提升到50%；目前網(wǎng)絡(luò)是分布式路徑計算，并產(chǎn)生了流量繞行等問題。業(yè)務(wù)/LSP SDN流量管控系統(tǒng)業(yè)務(wù)/LSP 流量采集與顯示系統(tǒng)騰訊系統(tǒng)騰訊流量監(jiān)測系統(tǒng)LSP流量的采集和顯示騰訊系統(tǒng)收集基于LSP流量統(tǒng)計情況，將流量調(diào)優(yōu)的策略下發(fā)給SDN C

9、ontroller，或者將LSP的定制需求下發(fā)給SDN Controller。1SDN控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源情況盡可能進行路徑調(diào)優(yōu)。PCE+SDN控制器2騰訊系統(tǒng)交換網(wǎng)SDN化，是指把域內(nèi)交換網(wǎng)的路徑計算功能進行集中控制。方式一：僅交換網(wǎng)SDN化租戶網(wǎng)絡(luò)入口租戶網(wǎng)絡(luò)出口數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)鏈模型FWSLBWAN 加速DPIVAS資源池FWDPIPort 1 + VLAN 1Port 3+ VLAN IDPort 5+ VLAN 5OpenflowVNI 100VNI 101VNI 102VNI 103OFHS租戶網(wǎng)絡(luò)入口租戶網(wǎng)絡(luò)出口基于業(yè)務(wù)策略進行預(yù)測規(guī)劃VXLAN管理業(yè)務(wù)鏈管理SDN控制器此方案僅僅將自治域AS所接入的業(yè)務(wù)由控