基于OpenFlow的軟件定義網絡姓名：王之學號：115034910139

目錄OpenFlowSDN的現狀SDN的發展SDNSDN的概念SDN背景傳統的網絡設備（交換機、路由器）的固件是由設備制造商鎖定和控制。人們希望將網絡控制與物理網絡拓撲分離，從而擺脫硬件對網絡架構的限制。SDN概念SDN（SoftwareDefinedNetwork,軟件定義網絡）是一種新興的控制與轉發分離并直接可編程的網絡架構的思想SDN的基本屬性1、控制轉發分離：支持第三方控制面設備通過OpenFlow等開放式的協議遠程控制通用硬件的交換/路由功能。2、集中化網絡控制：提高路由管理靈活性，加快業務開通速度。3、轉發平面通用化：多種交換、路由功能共享通用硬件設備。4、控制器軟件可編程：可通過軟件編程方式滿足客戶化定制需求。SDN的模型架構SDN的模型架構1.網絡設備：硬件交換機、路由器、OVS等2.南向接口：OpenFlow和其他的接口標準3.控制器：ODL、ONOS、ryu等4.北向接口：控制器與應用程序之間的接口5.應用服務：負載均衡、security(安全)、monitoring(監測)、LLDP（拓撲發現）

目錄OpenFlowSDN的應用SDN的發展SDNSDN的概念

OpenFlow的起源

OpenFlow由斯坦福大學和加州大學伯克利分校的大學聯盟所發起，他們的初衷試圖用一個集中控制器讓管理員方便的定義網絡流的安全控制策略，并應用到各種網絡設備中，實現對整個網絡通信的安全控制。OpenFlow的核心思想很簡單，就是將原本完全由交換機/路由器控制的數據包轉發過程，轉化為由OpenFlow交換機和控制服務器分別完成的獨立過程。OpenFlow協議的發展OF1.0OF1.2OF1.3OF1.4OF1.5OF1.1單表IPv4200920112012201320142011功能：多表GroupIPv6多ControllerOpenFlow交換機組成OpenFlow交換機由流表、安全通道和OpenFlow協議三部分組成

OpenFlow規范OpenFlow的端口（port）1.物理端口，即設備上物理可見的端口;2.邏輯端口，在物理端口基礎上由Switch設備抽象出來的邏輯端口，如網絡聚合等功能而實現的邏輯端口;3.OpenFlow定義的端口，包括all、in_port、any、controller、flood等端口。

OpenFlow規范OpenFlow的FlowTable(流表)MatchFieldsPriorityCountersInstructionsTimeoutsCookieOpenFlow通過用戶定義或者預設的規則來匹配和處理網絡包一條OpenFlow的流表由匹配域（MatchFields）、優先級(Priority)、處理指令(Instructions)、統計數據(Counters)等字段組成OpenFlow交換機組成OpenFlow的流水線處理OpenFlow的流水線處理

OpenFlow規范OpenFlow的通信通道OpenFlow規范中定義了三種消息類型：1.Controller-to-Switch消息:由Controller發起、Switch接收并處理的消息2.異步（asynchronous）消息：由Switch發起、Controller接收并處理的消息3.對稱（symmetric）消息：雙向對稱的消息，用于建立連接，保持連接的消息

目錄OpenFlowSDN的應用SDN的發展SDNSDN的概念SDN的現狀SDN技術目前尚不夠成熟，標準化程度也不夠。大范圍、大量網絡設備的管理問題、超大規模SDN控制器的安全性和穩定性問題、多廠商的協同和互通問題、不同網絡層次/制式的協同和對接問題等均需得到解決。目前SDN技術大規模商業應用還難以實現。國內目前的互聯網和移動互聯網依托的基礎網絡已經具備龐大的規模，不可能在短時間內全面升級，IPV6就是鮮明的案例。從局部入手逐步替換，最終等產業成熟后全面部署和升級是唯一的選擇；國內云計算和數據中心的發展；互聯網服務商服務的升級；企業信息需求的提升和網絡運營商發展智能管道和移動寬帶網絡等工作都給了SDN的發展空間。產業的完善將是長期過程現有網絡不可能短時間替代專業和局部市場存在需求SDN的應用數據中心無疑是SDN第一階段商用的重點，其數據流量密集、突發性強、區域相對獨立、業務需求簡單，和目前SDN技術的發展水平也相吻合。SDN第二個目標是政府和企業專網，這有很大的發揮空間，專網相對獨立而且對數據流量的可管理性和安全性有著更高的要求，通過采用SDN技術在滿足上述要求的同時可以將專網內的應用和網絡更好的結合起來。網絡運營商目前不可能在短時間內完成SDN全網部署，他們對SDN處于一種保守態度，真正成熟的SDN商業解決方案可能需要3-5年，比起SDN，他們更愿意選擇云平臺編排服務，即NFV思路。互聯網公司內部對SDN會有明確需求，但由于其相對的封閉性，可以對應用創新起到很大幫助，但難以對整個產業起到太大的帶動作用。

目錄OpenFlowSDN的應用SDN的發展SDNSDN的概念SDN的發展在SDN架構中，控制平面掌控全局網絡的資源，主要控制數據平面的轉發等功能，尤其重要，以前控制平面多以單例控制器為主，控制平面能力欠缺成為SDN網絡規模受限的最大原因之一。后來ODL、ONOS等控制器的出現，使用了集群技術，使得SDN控制平面性能得到了提升，是當下解決SDN控制平面性能不足的主