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什么是軟件定義網(wǎng)絡?

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簡而言之，軟件定義網(wǎng)絡(SDN)是一種可以促進網(wǎng)絡敏捷性和靈活性的體系架構。SDN的主要技術目的是通過軟件應用程序，來實現(xiàn)集中式的受控網(wǎng)絡。通過深入探究，您會發(fā)現(xiàn)，軟件定義網(wǎng)絡的背后宗旨是通過智能化的編程服務，來滿足不斷變化的業(yè)務需求，進而組織和構建一套能夠實現(xiàn)一致性和全面管理的網(wǎng)絡。

借助基于應用程序編程接口(API)的軟件應用，SDN允許開發(fā)人員在集中控制的環(huán)境中進行網(wǎng)絡編程。因此，企業(yè)可以通過實施通用的SDN控件，開啟全新的網(wǎng)絡平臺，并且能夠在不增加技術復雜性的情況下，管理整個網(wǎng)絡。

由于我們所在網(wǎng)絡中，承載的內(nèi)容越來越趨向于多樣性，對于云計算服務越來越深度的依賴性，以及在不同的移動設備之間越來越頻繁的互動與聯(lián)動，我們需要通過SDN及時地根據(jù)消費者業(yè)務供應商的動態(tài)變化，持續(xù)將各類業(yè)務融合到一起，從而在根本上改變傳統(tǒng)業(yè)務的處理方式。可以說，為了達到預定的控制效果，許多企業(yè)都正在積極地通過SDN的技術服務，來改善其原有的運營模式與績效。

眾所周知，網(wǎng)絡設計對于業(yè)務模型的數(shù)字化是至關重要的，而數(shù)字化往往得益于SDN技術在其關聯(lián)方面的落地與使用。那些以提供SDN服務為主企業(yè)，通過網(wǎng)絡虛擬化的革命性實現(xiàn)方式，將網(wǎng)絡的控制面與數(shù)據(jù)面相互分離，從而實現(xiàn)了網(wǎng)絡流量的靈活控制，并以類似于智能管道的方式，為核心網(wǎng)絡及應用的創(chuàng)新提供了良好的環(huán)境平臺。

Cisco SDN的普及在很大程度上歸功于基于控制器的集中式應用，和可編程的網(wǎng)絡應用。它們可以提供企業(yè)所處網(wǎng)絡的整體視圖。目前，SDN也正在改變著各大數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)有架構，以及它們所連接的網(wǎng)絡模型。據(jù)此，企業(yè)的既有網(wǎng)絡也能夠根據(jù)實際的應用需求，進行自動調(diào)整。

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什么是SDN控制器?

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作為Cisco網(wǎng)絡中的“大腦”，SDN控制器其實是一種軟件，它可以對企業(yè)的整體網(wǎng)絡提供集中化的視圖，以及全面的控制。企業(yè)內(nèi)、外部的IT運營人員、經(jīng)理、乃至網(wǎng)絡管理員，都可以通過管理基礎架構的轉發(fā)層面，來調(diào)節(jié)流經(jīng)控制器的數(shù)據(jù)流。通過基于策略的管理器，SDN能夠有效地組織網(wǎng)絡中的各項資源和整體行為。網(wǎng)絡管理員也可以將那些原有應用于設備的策略，一致性地應用到網(wǎng)絡中的多個節(jié)點上。

其實從本質(zhì)上說，這些策略都是針對網(wǎng)絡入向流量的規(guī)則。它們可以為目標網(wǎng)絡進行訪問級別的分級，進而對允許訪問的資源分配相應的優(yōu)先級。通過集中化的網(wǎng)絡狀態(tài)視圖，我們可以基于預設的各種策略，來實現(xiàn)簡單而統(tǒng)一的網(wǎng)絡管理。

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軟件定義網(wǎng)絡的體系架構

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SDN的體系架構包括如下三個層面：

• 應用

• 控制

• 基礎架構

其中，在應用層上包括了許多網(wǎng)絡上正在運行的服務，控制層是通過被視為網(wǎng)絡“大腦”的SDN控制器來進行管理，而基礎架構層則是由各種網(wǎng)絡交換機、路由器、以及其他支持性的硬件所組成。這些層面通過彼此通信，來發(fā)揮各種的作用。為了促進交互，SDN通常會帶有如下兩個相互獨立的應用程序接口：

• 南向(Southbound)API

• 北向(Northbound)API

其中，北向API被用于在控制層和基礎架構層之間進行通信;而南向API被用于在控制層和應用層之間進行通信。

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什么是北向API?

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為了獲得可用的資源，SDN的各種應用會依賴控制器來確定網(wǎng)絡的基礎架構狀態(tài)。由管理員預先建立的網(wǎng)絡策略，能夠按照應用流量的需求，來協(xié)調(diào)SDN控制器的路由。它們之間的相互關系，在Cisco的軟件定義網(wǎng)絡(SDN)和網(wǎng)絡功能虛擬化(Network Function Virtualization)文檔中，都進行了詳細的詮釋。

應用層通過主動與控制層通信，能夠獲悉其資源需求的內(nèi)容和位置。接著，控制層根據(jù)網(wǎng)絡的可用性，來組織資源“訂單”，并進行交付。然后，控制層利用智能情報(intelligence)來產(chǎn)生具有同步延遲(synchronized latency)和安全特性的理想應用路徑。值得注意的是，北向API的組織過程并非手動配置，而是被預先編程為自動進行的。

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什么是南向API?

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在南向API中，SDN控制器(控制層)通過各種路由器和交換機，與網(wǎng)絡中的基礎架構層進行通信。它能夠指導網(wǎng)絡基礎架構，遵循由控制器設定的應用數(shù)據(jù)路徑。盡管控制器的主要功能是改進路由器和交換機用于移動數(shù)據(jù)的方式，但是網(wǎng)絡基礎架構中的數(shù)據(jù)的去向并不取決于物理設備或路由通道。就智能情報而言，控制器具有做出最佳決策和調(diào)整數(shù)據(jù)移動路徑的作用。

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SDN的作用

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SDN除了能夠提供可編程的網(wǎng)絡集中式視圖，和一致性的網(wǎng)絡資源，以滿足不斷變化的業(yè)務需求之外，SDN還提供了許多實用的技術和業(yè)務服務，其中包括：

(1) 集中化的管理和可編程性

SDN的控制功能和轉發(fā)功能是相互分離的，您可以通過開放的源代碼、或專有的自動化工具，來通過編程的方式配置目標網(wǎng)絡。網(wǎng)絡的智能情報主要集中在控制器(即：大腦)的軟件之中，該軟件可以將目標網(wǎng)絡作為單個交換機，以提供集中化的視圖。

(2) 最小化的運營支出

SDN的大部分應用(包括各種網(wǎng)絡軟件的更新)都是自動化的。由于避免了為每一項業(yè)務或網(wǎng)絡需求，而添置網(wǎng)絡基礎架構，因此SDN能夠將運營的支出降至最低。它通過統(tǒng)一策略，并且在網(wǎng)絡范圍內(nèi)進行傳播，從而減少人為錯誤的可能性。可以說，通過將網(wǎng)絡管理員、或操作員的常規(guī)任務轉為自動化，SDN極大地減少了網(wǎng)絡管理的時間開銷。

(3) 敏捷性與靈活性

SDN旨在通過更加良好的敏捷性和靈活性，以幫助企業(yè)在現(xiàn)有基礎架構中，部署最新的應用和服務，進而實現(xiàn)業(yè)務目標。在服務進行各種實際更新和創(chuàng)建時，我們只需進行簡單的修改，便可將其集成并發(fā)布到整個網(wǎng)絡之中。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【扫盲】小白基础-SDN详解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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