SDN软件定义网络
网络新技术与应用创新考试试卷
网络新技术与应用创新考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 什么是SDN（软件定义网络）？A. 一种网络设备，可以动态地分配网络资源B. 一种网络技术，可以实现网络的虚拟化C. 一种网络协议，用于数据传输D. 一种网络架构，可以将网络功能与硬件分离2. G网络相比G网络有哪些主要优势？A. 更快的数据传输速度B. 更低的延迟C. 更高的连接密度D. 更好的频谱利用率3. 什么是物联网（IoT）？A. 一种无线通信技术B. 一种网络技术，可以实现设备间的互联互通C. 一种应用程序，可以在设备上实现特定功能D. 一种硬件设备，可以连接到互联网4. 什么是云计算？A. 一种计算技术，可以在本地或远程执行计算任务B. 一种计算服务，可以在云中部署和管理应用程序C. 一种计算资源，可以通过网络访问D. 一种存储技术，可以在云中进行数据存储5. 什么是区块链技术？A. 一种分布式数据库，可以实现数据的去中心化管理B. 一种加密技术，可以用于数据的安全传输C. 一种安全协议，可以用于网络通信的安全D. 一种编程语言，可以用于开发分布式应用6. 什么是人工智能（AI）？A. 一种计算机技术，可以实现智能化的决策和行动B. 一种生物技术，可以模拟人类的智能行为C. 一种传感器技术，可以感知环境并做出反应D. 一种教育技术，可以提高学习效果7. 什么是虚拟现实（VR）？A. 一种计算机技术，可以创建和体验虚拟世界B. 一种音频技术，可以模拟真实环境的声音C. 一种光学技术，可以模拟远距离物体的视觉效果D. 一种生物学，可以模拟人类的感官和运动系统8. 什么是负载均衡？A. 一种网络技术，可以分散网络流量B. 一种服务器技术，可以提高服务器的处理能力C. 一种数据库技术，可以提高数据库的性能D. 一种操作系统，可以提高系统的资源利用率9. 什么是VPN（虚拟私人网络）？A. 一种网络技术，可以在公共网络上建立加密通道B. 一种加密技术，可以用于数据的安全传输C. 一种应用程序，可以在设备上实现远程访问D. 一种硬件设备，可以连接到互联网10. 什么是物联网（IoT）中的LoRaWAN？A. 一种无线通信协议，适用于低功耗设备的通信B. 一种物联网应用，可以实现设备的远程监控和控制C. 一种物联网平台，可以提供物联网设备的解决方案D. 一种物联网设备，可以实现环境监测和数据收集11. 什么是SDN技术？它有哪些优势？A. SDN技术可以将网络控制层从数据转发层分离出来，使网络管理更加集中和灵活。
SDN
浙大XFlow--基于SDN的可重构网络体系结构 中科院计算所PEARL--可编程虚拟路由器 清华大学SDN实践--SDN 系统架构与数据中心应 用 解放军理工大学OpenTrace--SDN 测量平台 国防科技大学OpenFlow 交换机实现模型
Open Networking Summit
数据服务供应商Edgenet正在利用SDN来创建一个跨数 据中心和存储技术的可编程架构。该公司选择SDN的目 的是希望将网络虚拟化，让网络足够灵活来“追赶上” 服务器和存储虚拟化。通过这种结合的技术，Edgenet 提供软件即服务和数据服务。该公司部署了NEC美国公 司的ProgrammableFlow SDN生态系统，其中包括一 个OpenFlow控制器，以及高速物理交换和虚拟交换， 支持Hyper-V环境，并能实现网络虚拟化配置。该公司 部署SDN架构的另一个原因是，该公司能够建立多路径、 东-西架构，这最终将允许他们部署一个完全融合的存 储和数据中心网络。
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SDN英文全称：Software-Defined Networking SDN中文译名：软件定义网络 SDN是一种动态的、可管理的、高成本效益、 强适应性的新兴体系结构，这些特性也使它成为今 天高带宽需求、动态性的应用程序最理想的架构。 这种架构解耦了网络控制和转发功能，使得网络控 制层能被直接编程，底层的基础设施对于应用程序 和网络服务来说是抽象的。OpenFlow协议是构筑 SDN解决方案的基本元素。
叠加(Overlay) 在SDN讨论中经常会出现的另一个术语就是叠 加网络。简而言之，叠加是用来创建虚拟的网络容 器，这些容器之间在逻辑上彼此隔离，但可共享相 同的底层物理网络。
接收设备中软件定义网络(SDN)的应用考核试卷
8. ×
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1. SDN基本架构包括应用层、控制层和数据层。应用层负责网络服务和策略，控制层负责网络控制和决策，数据层负责数据包的转发。
2. SDN与传统网络的主要区别在于控制与数据转发的分离。优势包括灵活性和可编程性，挑战包括安全性、性能瓶颈和兼容性问题。
3. SDN在接收设备中的应用通过动态资源分配和流量管理提高网络性能和灵活性。
D.管理网络策略
4.以下哪些技术被认为是SDN的关键技术？()
A. OpenFlow
B. RESTful API
C. SNMP
D. Netconf
5.以下哪些是SDN的潜在优势？()
A.网络自动化
B.灵活性和可编程性
C.降低运营成本
D.提高网络设备成本
6.以下哪些场景适合使用SDN技术？()
A.数据中心
18. ABC
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.软件定义网络
2. SDN交换机
3. SDN应用
4. OpenFlow
5.网络功能虚拟化
6.商业控制器、开源控制器、专有控制器
7. SNMP
8.灵活性、可编程性
9.动态频谱分配
10. NFV
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. ×
5. ×
6. √
B.北向接口
C.东向接口
D.西向接口
14.以下哪个不是SDN安全性的挑战？()
A.控制器安全性
B.数据层安全性
C.应用层安全性
D.传统网络设备的兼容性
15.以下哪个不是SDN的优势？()
sdn网络
SDN网络一、SDN网络概述SDN全称为软件定义网络（Software-Defined Networking），是一种新兴的网络架构模式，通过将网络控制平面与数据转发平面相分离，从而实现网络管理的灵活性和智能化。
SDN网络的核心思想在于通过集中式的控制器对网络进行统一管理，实现网络资源的动态配置和灵活调度。
二、SDN网络的关键技术1.控制平面和数据平面分离：SDN网络将网络的控制逻辑从传统的网络设备中分离出来，由中心控制器集中管理整个网络的流量转发和策略制定。
2.OpenFlow协议：OpenFlow是SDN网络的关键通信协议，通过OpenFlow协议，中心控制器可以向网络设备下发流表，实现对数据包的控制和路由。
3.网络虚拟化技术：SDN网络可以通过网络虚拟化技术将物理网络资源进行抽象和隔离，实现不同的逻辑网络在同一物理基础设施上运行。
4.网络功能虚拟化（NFV）：结合SDN和NFV技术，可以将传统网络设备的功能（如防火墙、路由器等）虚拟化到通用服务器上，提升网络服务的灵活性和可编程性。
三、SDN网络的优势1.灵活性：SDN网络可以根据业务需求动态调整网络拓扑和策略，快速适应不同的应用场景。
2.可编程性：通过中心化的控制器，管理员可以集中管理整个网络，并通过编程接口实现对网络设备的灵活配置和控制。
3.性能优化：SDN网络可以根据网络流量和负载情况进行智能路由，优化网络性能和资源利用率。
4.安全性：通过制定统一的安全策略和流量监控，SDN网络可以提升网络的安全性防御能力。
四、SDN网络的应用场景1.数据中心网络：SDN技术可以优化数据中心网络的流量管理和负载均衡，提升数据中心网络的性能和可扩展性。
2.广域网（WAN）：SDN技术可以优化广域网的流量调度和路径选择，实现多站点间的高效通信。
3.企业网络：SDN网络可以根据企业需求定制网络策略和服务质量，提升企业网络的灵活性和安全性。
4.物联网（IoT）网络：SDN技术可以实现对大规模物联网设备的快速管理和联网，提升物联网网络的可用性和扩展性。
SDN(软件定义网络)技术解析
SDN（软件定义网络）技术解析随着信息技术的飞速发展，软件定义网络（Software-Defined Networking，SDN）作为一种新兴的网络架构，正在受到越来越多企业和组织的关注和应用。
本文将对SDN技术进行详细解析，包括其基本概念、架构原理、应用场景以及未来发展方向等。
一、基本概念SDN是一种基于软件控制的网络架构，与传统的网络架构相比，它的核心思想是将网络控制平面与数据转发平面进行分离。
传统网络中，网络设备（如交换机、路由器）同时具备控制和数据转发功能，网络管理员通过配置这些设备的命令来控制网络。
而在SDN中，控制器负责决策网络数据的转发路径，将这些决策下发到数据平面设备执行。
这种分离使得网络的管理与控制变得集中化，便于对网络进行统一的管理与维护。
二、架构原理SDN架构主要由三个组件组成：应用层、控制层和基础设施层。
应用层包括各种网络应用，如负载均衡、安全防护等；控制层由控制器组成，负责管理和控制网络中的各种设备；基础设施层则是实际的网络设备，包括交换机、路由器等。
在SDN中，应用层通过与控制层进行交互来获得网络管理的能力。
应用程序可以通过SDN控制器的API接口与其进行通信，通过发送和接收消息来实现网络上的各种功能。
控制层是SDN的核心，它负责对网络进行管理与控制。
控制器通过与基础设施层的网络设备进行通信，提供网络的可编程性和可配置性。
控制器可根据网络策略和管理员的需求，动态地调整网络的配置，并将这些配置下发至网络设备，从而实现对网络的控制。
基础设施层是实际的网络设备，包括交换机、路由器等。
这些设备根据控制器下发的指令来转发数据。
三、应用场景SDN技术在各个领域有着广泛的应用场景。
以下列举几个典型的应用场景：1. 数据中心网络：SDN技术可以对复杂的数据中心网络进行灵活统一的管理。
通过集中化的控制，管理员可以根据实际需求对数据中心网络进行动态配置，提高网络的资源利用率和性能。
2. 广域网（WAN）优化：SDN可以通过对网络流量进行实时监测与调整，提高广域网的带宽利用率和传输效率。
sdn通俗易懂
sdn通俗易懂SDN通俗易懂随着信息技术的快速发展，软件定义网络（Software-Defined Networking，SDN）已经成为网络领域的热门话题。
那么，什么是SDN呢？SDN是一种新兴的网络架构，它通过将网络控制平面与数据转发平面分离，使得网络管理变得更加灵活和可编程。
传统网络架构中，网络设备（如交换机和路由器）既负责数据转发，又负责网络控制和管理。
这种集中式的网络管理方式存在一些问题，例如网络功能的扩展困难、网络配置复杂、网络维护成本高等。
而SDN的出现正是为了解决这些问题。
SDN的核心思想是将网络的控制平面与数据转发平面分离。
控制平面负责网络的管理和控制，而数据转发平面则负责实际的数据包转发。
通过这种方式，SDN实现了网络的集中管理和控制，使得网络管理员可以通过集中的控制器对整个网络进行灵活的管理和配置。
在SDN架构中，网络设备变得更加简单，只需要负责数据转发，而网络控制器负责网络配置和管理。
网络控制器可以通过与各个网络设备之间的通信来控制网络的行为。
通过这种方式，网络管理员可以根据实际需求对网络进行动态配置和管理，从而实现网络的灵活性和可编程性。
SDN架构的另一个重要组成部分是网络操作系统（NetworkOperating System，NOS）。
网络操作系统是SDN架构中的软件平台，它负责运行网络控制器并与网络设备进行通信。
网络操作系统提供了一系列的API（Application Programming Interface），使得网络管理员可以通过编程的方式对网络进行配置和管理。
SDN的好处是显而易见的。
首先，SDN架构使得网络的管理和配置变得更加灵活和可编程。
网络管理员可以根据实际需求对网络进行动态配置和管理，而无需手动配置每个网络设备。
其次，SDN架构可以实现网络功能的快速扩展和升级。
通过添加或修改网络控制器上的应用程序，网络管理员可以轻松地引入新的网络功能。
此外，SDN 架构还可以降低网络的维护成本和运营成本，提高网络的可靠性和性能。
sdn应用实例
sdn应用实例摘要：1.SDN简介2.SDN应用场景3.SDN的优势4.SDN的发展趋势5.我国SDN产业现状6.总结正文：SDN（软件定义网络）是一种网络架构，它将网络控制功能从传统的硬件设备中分离出来，通过软件化的方式实现网络的配置和管理。
近年来，SDN技术在我国得到了广泛的关注和应用，下面我们将详细介绍SDN的应用实例、优势以及发展趋势。
一、SDN应用场景1.数据中心网络：SDN可以实现数据中心网络的自动化和智能化，提高网络资源的利用率，降低运维成本。
2.无线网络：SDN技术可以实现无线网络的动态调整和优化，提升无线网络的性能和覆盖范围。
3.互联网服务提供商（ISP）：SDN可以帮助ISP实现网络流量的灵活调度和优化，提高服务质量。
4.企业网络：SDN技术可以简化企业网络的配置和管理，提高网络安全性和稳定性。
二、SDN的优势1.灵活性：SDN允许用户根据业务需求快速调整网络配置，满足不断变化的业务需求。
2.可编程性：SDN将网络控制功能从硬件设备中分离出来，使得网络控制变得更加容易和便捷。
3.自动化：SDN可以实现网络设备的自动化配置和优化，降低运维成本。
4.开放性：SDN倡导开放标准，有利于各种网络设备和技术的融合，推动网络技术创新。
三、SDN的发展趋势1.5G网络：SDN技术在5G网络中具有重要作用，可以实现网络资源的灵活调度和优化。
2.边缘计算：随着边缘计算的发展，SDN技术将更好地支持边缘网络的自动化和智能化。
3.容器技术：容器技术的发展为SDN提供了新的部署和运行环境，将进一步推动SDN技术的发展。
四、我国SDN产业现状1.政策支持：我国政府高度重视SDN技术的发展，出台了一系列政策推动SDN产业的发展。
2.技术创新：我国企业在SDN技术研发方面取得了一系列重要成果，部分技术达到国际领先水平。
3.产业链完善：我国SDN产业链日趋成熟，包括设备制造商、系统集成商、应用开发商等多个环节。
什么是SDN网络
SDN介绍（什么是SDN）一、什么是SDNSDN字面意思是软件定义网络，其试图摆脱硬件对网络架构的限制，这样便可以像升级、安装软件一样对网络进行修改，便于更多的APP（应用程序）能够快速部署到网络上。
如果把现有的网络看成手机，那SDN的目标就是做出一个网络界的Android 系统，可以在手机上安装升级，同时还能安装更多更强大的手机APP。
过去30年里，IP网络一直是全分布式的，战功卓著，解决了各种客户需求，今天SDN是为了未来更好更快的实现用户需求。
并不是有什么需求通过传统方法不能做到，只是SDN做得更快、更好、更简单。
SDN的本质是网络软件化，提升网络可编程能力，是一次网络架构的重构，而不是一种新特性、新功能。
SDN将比原来网络架构更好、更快、更简单的实现各种功能特性。
二、SDN解决什么问题IP网络的生存能力很强，得益于其分布式架构。
看看IP的历史，当年美国军方希望在遭受核打击后，整个网络能够自主恢复，这样就不能允许网络集中控制，不能存在中心结点，否则在这个中心节点丢一颗核弹，整个网络就挂了。
但正是这种全分布式架构导致了许多问题：看看现在的IP网络管理多复杂，举个运营商部署VPN的例子：要配置MPLS （多协议标签交换，是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效传输的新技术）、BFD（是一个用于检测两个转发点之间故障的网络协议）、IGP（内部网关协议是在一个自治网络内主机和路由器间交换路由信息的协议）、BGP（路由器协议）、VPNV4（vpn实例是在本地区分路由表的，一个实例一个路由表。
vpnv4是ipv4地址+RD值，RD值用来区分不同的实例。
因为不同实例可能使用同一段私网地址，所以需要靠RD值来区分。
vpnv4用来区分不同实例间的网络信息，让它们能够在网络中传递）、要绑定接口，且需要在每个PE（运营商边缘路由器）上配置；当新增加一个PE时，还需要回去修改每个涉及到的PE。
现在各厂家的网络设备都太复杂了。
sdn知识点
SDN（软件定义网络）知识点SDN（Software Defined Networking），即软件定义网络，是一种网络架构，它将网络控制平面与数据转发平面分离开来。
SDN通过将网络控制逻辑集中到一个中心控制器中，实现了对整个网络的集中管理和控制。
在这篇文章中，我们将逐步介绍SDN的相关知识点。
1.SDN的概念和原理 SDN的核心思想是将网络的控制逻辑与数据转发逻辑分离。
传统的网络架构中，交换机和路由器负责数据转发和控制逻辑，而在SDN中，控制逻辑被集中到一个中央控制器中。
这使得网络可以更加灵活、可编程，并且能够根据需求进行动态调整。
2.SDN的组成部分 SDN包括三个主要组成部分：应用层、控制层和数据层。
应用层包括网络管理应用和服务，它们通过控制层与底层的网络设备进行通信。
控制层包括中央控制器，它负责管理和控制整个网络。
数据层包括网络设备，如交换机和路由器，它们负责实际的数据转发。
3.SDN的工作原理 SDN的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：首先，网络管理员通过中央控制器配置网络的策略和规则；然后，中央控制器将这些策略和规则下发给底层的网络设备；接下来，网络设备根据中央控制器的指令进行数据转发；最后，网络设备将转发的数据报告给中央控制器，以便进行网络状态的监控和管理。
4.SDN的优势和应用场景 SDN具有许多优势，其中包括：灵活性和可编程性、集中管理和控制、网络资源的高效利用。
这些优势使得SDN在许多应用场景中得到了广泛的应用，如数据中心网络、企业网络、无线网络等。
5.SDN的挑战和未来发展尽管SDN带来了许多好处，但它也面临着一些挑战。
其中包括：安全性问题、兼容性问题和标准化等。
未来，SDN的发展方向包括：更好的安全性保障、更高的性能和可扩展性、更广泛的应用领域等。
总结： SDN是一种将网络的控制逻辑与数据转发逻辑分离的网络架构。
它通过集中管理和控制网络，实现了网络的灵活性和可编程性。
SDN的核心组成部分包括应用层、控制层和数据层。
虚拟网络技术：SD-WAN、SDN、NFV等技术的特点、功能和应用场景对比分析
虚拟网络技术：SD-WAN、SDN、NFV等技术的特点、功能和应用场景对比分析虚拟网络技术在当今互联网时代发展迅速，给企业和个人用户提供了更快速、灵活和安全的网络连接方式。
其中，SD-WAN（软件定义广域网）、SDN（软件定义网络）和NFV（网络功能虚拟化）是三种主要的虚拟网络技术。
它们各自具有不同的特点、功能和应用场景，本文将对它们进行详细的对比分析。
1. SD-WAN（软件定义广域网）SD-WAN是一种将企业广域网连接到云服务和分支机构的技术，它通过软件定义的方式管理和控制广域网，从而提高网络性能和降低成本。
SD-WAN的特点包括：-智能路由：SD-WAN能够根据网络流量和应用程序需求自动选择最佳路径，从而提高网络性能和可靠性。
-安全性：SD-WAN提供了端到端的加密和访问控制，保护企业网络不受攻击和数据泄露。
-灵活性：SD-WAN支持多种连接方式，包括互联网、MPLS和LTE 等，使得企业能够根据实际需求自由选择网络接入方式。
SD-WAN的功能主要包括：-智能网络管理：SD-WAN通过集中的控制器对网络进行管理和监控，提高了网络的可视性和可管理性。
-应用性能优化：SD-WAN能够根据网络流量和应用程序需求对网络进行优化，提高了应用程序的性能和用户体验。
-网络安全：SD-WAN能够提供端到端的加密和访问控制，保护企业网络不受攻击和数据泄露。
SD-WAN的应用场景包括：-企业分支机构连接：SD-WAN能够帮助企业分支机构通过云服务和广域网连接实现高性能和低成本的网络连接。
-云服务接入：SD-WAN能够帮助企业快速、安全地接入各种云服务，包括SaaS、PaaS和IaaS等。
-数据中心互联：SD-WAN能够帮助企业通过软件定义的方式管理和控制数据中心的连接，实现网络的灵活性和可靠性。
2. SDN（软件定义网络）SDN是一种将网络控制平面和数据平面分离的技术，它通过集中的控制器对网络进行管理和控制，从而提高了网络的灵活性和可编程性。
SDN简介
SDN三层架构
SDN常用技术
SDN对比传统网络
OpenFlow架构
OpenFlow流表
OpenFlow流表
OpenFlow流表
OpenFlow流表处理流程
OpenFlow流表处理流程
VXLAN简介
• VLAN扩展方案VXLAN（Virtual eXtensible Local Area Network，虚拟扩展局域网）。VXLAN采 用MAC in UDP（User Datagram Protocol）封装方式，是NVO3（Network Virtualization over Layer 3）中的一种网络虚拟化技术。
SDN相关概念
·范围3 : SDN第三个范围是指网络资源虚拟化，这是云数据中心SDN的主要应用场景， 真根本诉求是以云 计算的视角来看网络： 在云计算环境下，计算和存储资源、已经动态化， 客户只需要在云管理界面上输 入需要多少计算资源，多少存储资源，就可以动态生成一个虚拟机给某个部门或租户。但是实现一个租户 或部门的IT系统， 仅仅有计算存储资源动态生成是不够的，网络资源也需要在计算和存储资源动态生成时， 通过云界面配置一起动态生成，这就是网络资源虚拟化的概念。计算资源虚拟化一种实现是Nicira的 Overlay软件网络，即用软件的方式部署虚拟网络，与物理网络完全解耦。Overlay技术可理解为是将L2层 的报文封装在L3层报文中进行传输，将物理网络进行虚拟化后， 提供给上层的应用，该技术主要用在云 数据中心当中，可以很好的做到多租户之间的有效隔离， 虚拟机在整网自动迁移等等， 满足大型云服务 提供商、大企业的需求。数据封装类型目前主要有VxLAN 、NVGRE、sn等方式。
• VxLAN是一种覆盖网络技术或隧道技术。VxLAN将虚拟机发出的数据包封装在UDP中，并使 用物理网络的IP/MAC作为外层头进行封装，然后在物理IP网上传输，到达目的地后由隧道 终结点解封并将数据发送给目标虚拟机。 VxLAN将虚拟机发出的数据包封装在UDP中，并使用物理网络的IP/MAC地址作为外层头进行 封装，对网络只表现为封装后的数据包。因此，极大降低了大二层网络对MAC地址规格的 需求。另外，VxLAN引入了类似VLAN ID的用户标识，称为VxLAN网络标识VNI（VxLAN Network ID），由24比特组成，支持多达16M（(2^24-1)/1024^2）的VxLAN段，从而满足了 大量的用户标识。通过VxLAN构建大二层网络，保证了在虚拟迁移时虚拟机的IP地址、MAC 地址等参数保持不变。
sdn软件定义网络学习文件材料文件材料
05 SDN的未来发展
SDN技术的发展趋势
自动化与智能化
随着人工智能和机器学习技术的不断发展，SDN技术将进 一步实现网络配置、流量调度、安全防护等功能的自动化 和智能化。
云网融合
云计算和网络技术的融合是未来发展的重要趋势，SDN技 术将更好地支持云网融合，实现云资源的灵活调度和网络 的智能管控。
适用场景
OpenFlow协议广泛应用于数据 中心、云计算、校园网等场景， 以提升网络的性能、可靠性和安 全性。
OpenFlow协议工作原理
01
控制与转发分离
OpenFlow协议将网络设备的控制平面与转发平面分离，网络设备的转
发行为由SDN控制器进行集中控制。
02
流表匹配与动作
OpenFlow设备维护一个或多个流表，用于匹配和处理数据包。当数据
随着SDN技术的广泛应用，网络安全和隐私保护问题将更加突出，需要加强安全机制的 设计和实施，确保SDN技术的安全可靠。
商业模式创新
SDN技术的发展将推动网络产业的商业模式创新，形成更加灵活、高效的网络服务模式 ，为各行业提供更好的网络支持和服务。
SDN的未来发展方向
边缘计算
随着云计算向边缘的延伸，SDN技术将更好地支持边缘计算的发展，实现边缘设备的 灵活管理和智能控制。
SDN控制器是软件定义网络（SDN）的核心组件， 负责管理和控制网络流量。
功能
SDN控制器提供了一个集中式的管理界面，允许 网络管理员通过编程方式配置和控制网络设备。
重要性
SDN控制器是实现SDN架构的关键，它简化了网 络管理和配置，提高了网络的灵活性和可扩展性。
SDN控制器的工作原理
控制与转发分离
高效性
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议一、引言软件定义网络（Software-Defined Networking，SDN）是一种新兴的网络架构，通过将网络控制平面（control plane）与数据转发平面（data plane）分离，实现网络的灵活性和可编程性。
南向协议（Southbound Protocol）是SDN架构中控制器与网络设备之间的通信协议，用于实现控制器对网络设备的管理和控制。
本协议旨在详细描述SDN中最常用的南向协议之一——OpenFlow协议。
二、OpenFlow协议概述OpenFlow协议是SDN架构中最具代表性的南向协议之一，由Open Networking Foundation（ONF）开发和维护。
该协议定义了控制器与交换机之间的通信方式，使得控制器可以直接控制和管理交换机的数据转发行为。
三、OpenFlow协议架构1. 控制平面（Control Plane）：控制器负责管理和控制网络设备，向交换机发送控制指令，并接收交换机的状态信息。
2. 数据平面（Data Plane）：交换机负责实际的数据包转发和处理，根据控制器的指令进行相应的操作。
3. OpenFlow通道（OpenFlow Channel）：控制器与交换机之间的双向通信通道，用于传输控制消息和状态信息。
四、OpenFlow协议消息格式OpenFlow协议定义了多种消息类型，用于控制器与交换机之间的通信。
每个消息由消息头和消息体组成。
1. 消息头（Message Header）：包含消息类型、消息长度等信息，用于标识和解析消息。
2. 消息体（Message Body）：根据消息类型的不同，包含不同的字段和参数，用于传递具体的控制指令或状态信息。
五、OpenFlow协议交互过程1. 握手阶段（Handshake）：控制器与交换机建立连接，进行协议版本的协商和能力的交换。
2. 特征请求阶段（Features Request）：控制器向交换机发送特征请求消息，获取交换机的基本信息和能力。
什么是软件定义网络(SDN)？
软件定义网络（SDN）是一种新兴的网络架构，它的出现改变了传统网络的构建和管理方式。
SDN的核心思想是将网络的控制面与数据面进行分离，通过集中式的控制器来对整个网络进行统一管理。
这种架构使得网络变得更加灵活、可扩展和可编程，为网络运营商和企业提供了更多的可能性。
SDN的基本原理是将网络设备中的控制器和数据转发功能分离开来。
传统的网络设备（如交换机和路由器）中的控制器负责决定数据包的转发路径，而数据转发功能则由数据面硬件来执行。
而在SDN中，控制器由软件来实现，可以通过编程来控制整个网络的行为，而数据转发功能则由智能交换机和路由器来执行。
SDN架构的优点之一是网络的集中管理。
传统网络中，每个设备都有自己的控制器，而SDN中的集中式控制器可以对整个网络进行统一管理和控制，使得网络的配置和管理变得更加简单和高效。
管理员可以通过控制器来对整个网络进行统一的策略管理和流量调度，从而提高网络的性能和可靠性。
另一个重要的优点是网络的可编程性。
SDN架构使得网络设备变得更加灵活和可编程，可以根据需要对网络的行为进行动态调整。
管理员可以通过编程来定义网络的行为，实现特定的网络功能和服务，从而满足不同应用对网络的需求。
这种可编程性使得网络能够更好地适应不断变化的业务需求和应用场景。
此外，SDN架构还具有更好的可扩展性和灵活性。
传统网络中，网络设备的功能是固定的，难以满足不断变化的业务需求。
而在SDN中，网络设备的功能可以通过软件来实现，可以根据需要进行灵活扩展和定制，从而更好地满足不同场景下的网络需求。
然而，SDN架构也面临着一些挑战和问题。
首先，SDN架构需要更高水平的技术能力和管理经验，需要对网络的整体架构和运行原理有深入的理解。
其次，SDN架构对硬件设备和软件平台的要求也更高，需要有更强大的处理能力和可编程性。
此外，SDN架构的安全性和稳定性也是一个重要的考虑因素，需要对网络进行更加全面的安全保护和管理。
总的来说，SDN是一种新的网络架构，它将网络的控制面与数据面进行分离，通过集中式的控制器来对整个网络进行统一管理。
基于SDN的网络架构及其应用
基于SDN的网络架构及其应用近年来随着云计算、大数据和物联网等技术的快速发展，网络架构也在不断升级和演化。
而软件定义网络（SDN）则成为了新一代网络体系结构的首选方案。
本文将从SDN的概念、特点以及它的应用等多个方面，深入探讨基于SDN的网络架构。
一、SDN的概念SDN（Software-Defined Networking）即软件定义网络，是一种新型的网络架构模式。
与传统网络架构中的集中式网络控制方式不同，SDN采用了分离控制平面（Controller Plane）和数据平面（Data Plane）的设计。
在SDN中，控制器负责网络的管理和控制，它可以从外部集中控制整个网络的行为，将网络的管理和控制分离出来，与网络的数据转发分离。
二、SDN的特点1. 高度集中化SDN的控制器可以实现对网络架构的统一管理，对流量进行精细的控制和协调。
这种极度集中化管理方式不但能够提高网络的可靠性和灵活性，而且还能够有效的降低网络运营成本，提高管理效率。
2. 软件化网络控制SDN是一种轻量级的控制器，其核心功能是实现网络控制逻辑的软件化。
由于网络控制器是由软件编写而成，因此在需要进行性能优化时，开发人员可以使用各种编程语言和代码库实现某些特定的功能，进而提高网络功能和性能。
3. 灵活的网络拓扑通过SDN技术所构建的网络架构，可以非常灵活的实现网络拓扑的任意变换和扩容。
而这种实现方式既不会影响操作，还能保证网络的质量和服务水平。
4. 安全性强SDN提供了更详细的网络流量控制能力，因此能够对网络安全进行更加细致的管理和监控。
通过实现分类流量控制和细节化入门认证等分层和安全策略，SDN能够更好地保障网络安全。
三、SDN的应用1. 云计算环境下的SDNSDN可以提供更加简洁而功能强大的网络架构系统，可以加速网络部署和管理，并提高网络效率和可靠性。
同时，SDN对数据的保护和安全性也能够得到非常有效的保障，从而使得云计算等多种应用得到更加安全和可靠的支撑。
sdn期末复习题
sdn期末复习题SDN期末复习题软件定义网络（Software Defined Networking，简称SDN）是一种新兴的网络架构，它通过将网络控制平面与数据平面分离，实现了网络的灵活性和可编程性。
在SDN的架构中，网络控制器负责对网络进行集中管理和控制，而数据平面则负责实际的数据传输。
SDN的核心概念是控制平面和数据平面的分离。
传统网络中，网络设备既负责数据的传输，又负责网络的控制和管理。
这种集中式的控制方式导致了网络的刚性和难以扩展。
而在SDN中，网络控制器负责对网络进行集中管理和控制，而网络设备则成为可编程的数据转发设备。
这种分离的架构使得网络的管理和控制变得更加灵活和可扩展。
SDN的好处包括了网络的灵活性、可编程性和可扩展性。
首先，SDN可以根据网络需求动态地调整网络拓扑和流量流向，提供更好的服务质量和用户体验。
其次，SDN的可编程性使得网络的管理和控制变得更加简单和高效，可以根据实际需求进行定制化的网络功能开发。
最后，SDN的可扩展性使得网络可以快速地适应不断增长的用户和应用需求，提供更好的网络性能和可靠性。
在SDN的实现中，网络控制器起着关键的作用。
网络控制器负责对网络进行集中管理和控制，包括网络拓扑的发现、流表的下发和网络策略的配置等。
常见的SDN控制器包括OpenDaylight、ONOS和Floodlight等。
这些控制器提供了丰富的API和功能，可以实现各种网络管理和控制的需求。
除了网络控制器，SDN还涉及到一些其他的技术和概念。
其中，流表是SDN 中非常重要的一个概念。
流表是网络设备中的一种数据结构，用于存储网络流的匹配规则和动作。
通过下发流表，可以实现对网络流的精确控制和管理。
此外，SDN还涉及到网络虚拟化、网络功能虚拟化和网络切片等技术，用于实现更加灵活和可定制化的网络服务。
SDN的发展和应用前景非常广阔。
目前，SDN已经在数据中心、企业网络和运营商网络等领域得到了广泛的应用。
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软件定义网络软件定义网络（Software Defined Network, SDN ），是一种新型网络创新架构，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。
SDN诞生于美国GENI项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题，斯坦福大学Nick McKeown教授为首的研究团队提出了Openflow的概念用于校园网络的试验创新，后续基于Openflow给网络带来可编程的特性，SDN的概念应运而生。
2006年，SDN诞生于美国GENI项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题。
Clean Slate项目的最终目的是要重新发明英特网，旨在改变设计已略显不合时宜，且难以进化发展的现有网络基础架构。
2007年，斯坦福大学的学生Martin Casado 领导了一个关于网络安全与管理的项目Ethane，该项目试图通过一个集中式的控制器，让网络管理员可以方便地定义基于网络流的安全控制策略，并将这些安全策略应用到各种网络设备中，从而实现对整个网络通讯的安全控制。
2008年，基于Ethane 及其前续项目Sane的启发， Nick McKeown 教授等人提出了OpenFlow 的概念，并于当年在ACM SIGCOMM 发表了题为《OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks》的论文，首次详细地介绍了OpenFlow 的概念。
该篇论文除了阐述OpenFlow 的工作原理外，还列举了OpenFlow 几大应用场景。
基于OpenFlow 为网络带来的可编程的特性，Nick McKeown教授和他的团队进一步提出了SDN（Software Defined Network，软件定义网络）的概念。
2009年，SDN 概念入围Technology Review年度十大前沿技术，自此获得了学术界和工业界的广泛认可和大力支持。
2009年12月，OpenFlow规范发布了具有里程碑意义的可用于商业化产品的1.0版本。
如OpenFlow在Wireshark抓包分析工具上的支持插件、OpenFlow的调试工具（liboftrace ）、OpenFlow虚拟计算机仿真（OpenFlowVMS）等也已日趋成熟。
目前，OpenFlow规范已经经历了1.1、1.2以及最近刚发布的1.3等版本。
OpenFlow 1.4标准目前已经在ONF内部审阅，预计2013年8月初将获得批准发布。
2011年3月，在Nick Mckeown教授等人的推动下，开放网络基金会ONF成立，主要致力于推动SDN架构、技术的规范和发展工作。
ONF目前成员96家，其中创建该组织的核心会员有7家，分别是Google、Facebook、NTT、、Verizon、德国电信、微软、雅虎。
2011年4月，美国印第安纳大学、Internet2联盟与斯坦福大学Clean Slate 项目宣布联手开展网络开发与部署行动计划（NDDI），旨在共同创建一个新的网络平台与配套软件，以革命性的新方式支持全球科学研究。
NDDI利用了OpenFlow 技术提供的“软件定义网络（SDN）”功能，并将提供一个可创建多个虚拟网络的通用基础设施，允许网络研究人员应用新的因特网协议与架构进行测试与实验，同时帮助领域科学家通过全球合作促进研究。
2011年12月，第一届开放网络峰会（Open Networking Summit）在北京召开，此次峰会邀请了国内外在SDN方面先行的企业介绍其在SDN方面的成功案例；同时世界顶级互联网、通信网络与IT设备集成商公司探讨了如何实现在全球数据中心部署基于SDN的硬件和软件，为OpenFlow和SDN在学术界和工业界做了很好的介绍和推广。
2012年4月，ONF发布了SDN白皮书（Software Defined Networking：The New Norm for Networks），其中的SDN三层模型获得了业界广泛认同。
2012年SDN完成了从实验技术向网络部署的重大跨越：覆盖美国上百所高校的INTERNET2部署SDN；德国电信等运营商开始开发和部署SDN；成功推出SDN 商用产品新兴的创业公司在资本市场上备受瞩目，BIG switch两轮融资超过3800万元。
2012年4月，谷歌宣布其主干网络已经全面运行在OpenFlow上，并且通过10G网络链接分布在全球各地的12个数据中心，使广域线路的利用率从30%提升到接近饱和。
从而证明了OpenFlow不再仅仅是停留在学术界的一个研究模型，而是已经完全具备了可以在产品环境中应用的技术成熟度。
2012年7月，软件定义网络(SDN)先驱者、开源政策网络虚拟化私人控股企业Nicira以12.6亿被VMware收购。
Nicira是一家颠覆数据中心的创业公司，它基于开源技术OpenFlow创建了网络虚拟平台（NVP）。
OpenFlow是Nicira联合创始人Martin Casado在斯坦福攻读博士学位期间创建的开源项目，Martin Casado的两位斯坦福大学教授Nick McKeown和Scott Shenker同时也成为了Nicira的创始人。
VMware的收购将Casado十几年来所从事的技术研发全部变成了现实——把网络软件从硬件服务器中剥离出来，也是SDN走向市场的第一步。
2012年，国家“863”项目“未来网络体系结构和创新环境” 获得科技部批准。
它是一个符合SDN思想的项目主要由清华大学牵头负责，清华大学、中科院计算所、北邮、东南大学、北京大学等分别负责各课题，项目提出了未来网络体系结构创新环境FINE（Future Internet innovation Environment）。
基于FINE体系结构，将支撑各种新型网络体系结构和IPv6新协议的研究试验。
2012年底，AT&T、英国电信(BT)、德国电信、Orange、意大利电信、西班牙电信公司和Verizon联合发起成立了网络功能虚拟化产业联盟(Network Functions Virtualisation，NFV)，旨在将SDN的理念引入电信业。
目前由52家网络运营商、电信设备供应商、IT设备供应商以及技术供应商组建。
2013年4月，思科和IBM联合微软、Big Switch、博科、思杰、戴尔、爱立信、富士通、英特尔、瞻博网络、微软、NEC、惠普、红帽和VMware等发起成立了Open Daylight，与LINUX基金会合作，开发SDN控制器、南向/北向API 等软件，旨在打破大厂商对网络硬件的垄断，驱动网络技术创新力，使网络管理更容易、更廉价。
这个组织中只有SDN的供应商，没有SDN的用户——互联网或者运营商。
目前，Open Daylight项目的范围包括SDN控制器，API专有扩展等，并宣布要推出工业级的开源SDN控制器2013年4月底，中国首个大型SDN会议——中国SDN大会在京召开，三大运营商唱起主角。
中国电信主导提出在现有网络(NGN)中引入SDN的需求和架构研究，已于今年2月成功立项S-NICE标准，“S-NICE”是在目前的智能管道中使用SDN技术的一种智能管道应用的特定形式。
中国移动则提出了“SDN在WLAN 网络上的应用”等课题。
[1]SDN相关会议活动2012中国SDN与开放网络高峰会议（第一届）2012年12月6日：北京，中国以“未来网络的演进之路”为主题的2012中国SDN与开放网络高峰会议在北京隆重召开，本次峰会获得国际组织ONF（开放网络基金会）的大力支持，Justin Joubine Dustzadeh博士代表ONF向大会致辞并发表主题演讲，指出SDN 这一颠覆性的技术将对未来网络产生革命性的影响。
本次大会由下一代互联网产业联盟SDN与开放网络专业委员会主办，中国通信标准化协会副理事长兼秘书长杨泽民，中关村国家自主创新示范区管委会产业处副处长徐剑，大会组委会主席天地互连总裁刘东出席了高峰会议并致辞。
参加大会的还有海内外运营商、设备商及业界专家学者近500余人，共同探讨SDN、开放网络等相关热点。
会上，工业与信息化部电信研究院科技委主任蒋林涛发表了题为“互联网技术发展的新走向”的主题演讲，他指出中国面临的最迫切问题就是如何解决下一代互联网的问题，通过研究发现，SDN能实质性地提高网络性能，它在中国有着极大的市场潜力。
与此同时，本届峰会最大的亮点之一，国内三大运营商研究机构齐聚本次SDN与开放网络高峰会议。
中国电信北京研究院副院长赵慧玲，中国移动通信研究院网络研究所所长段晓东，中国联通研究院副总工程师唐雄燕都在会上发表了精彩的主题演讲，对影响下一代互联网基础网络架构的SDN与网络虚拟化技术进行深入研讨，期待SDN等新一代互联网技术可以解决现有网络基础设施进一步扩展等相关问题，同时研究SDN等技术为大型数据中心等提供更为优质的服务。
本届峰会以全球视野谋划和推动创新，深入研讨SDN这一下一代互联网关键技术，推动未来互联网技术创新。
在会上，浙江大学吴春明教授讲解了国际SDN 技术和我国创新网络技术的发展进程及研究实践，清华大学毕军教授描述了如何使用开发网络技术来更好地支持新的网络构架或新协议。
Red hat、xNet、华为、中兴、武汉绿网、盛科网络、神州数码、锐捷网络等国内外知名企业都在会上详细讲解了其基于SDN技术的最新网络设备与解决方案，部分顶级互联网公司也在会上向与会观众分享了其在SDN软件层面进行的研究与尝试。
SDN已逐渐成为ICT 领域最为瞩目的技术趋势之一，未来网络的产业格局势必将因此产生变革。
作为中国首次高规格、大规模的SDN与开放网络交流盛会，2012中国SDN 与开放网络高峰会议为期一天，现场除主题演讲外，同时举办了包括NEC、爱立信等国际企业代表参与的两场精英论坛，就各自在SDN与开放网络领域的实施进行了充分的阐述和交流。
清华大学、华为、xNet、武汉绿网等企业还在现场向与会观众及媒体展示了成熟的基于SDN技术的产品及解决方案。
在会上，中国SDN与开放网络专业委员会正式举行了揭牌仪式，浙江大学、清华大学、天地互连、中国电信北京研究院、腾讯科技、华为、中兴、神州数码、华三通信、盛科网络、武汉绿网、锐捷网络等十二家单位共同拉开了专委会的大幕。
成立后的中国SDN与开放网络专业委员会将面向中国IT产业开展SDN信息与技术交流，理论与实践相结合，研讨相关技术标准的发展与演进，进一步推动未来网络技术前行。
引2013中国SDN与开放网络高峰会议（第二届）2013年8月29日-30日：北京，中国2013 中国SDN与开放网络高峰会议（第二届）将于2013年8月29-30日在北京举办，众多国内外运营商、厂商及业界专家学者将云集于此，共同探讨SDN、开放网络等相关主题。