openflow

OpenFlow对网络所做的改变
OpenFlow交换机将原来完全由交换机/路由 器控制的报文转发过程转化为由OpenFlow Switch和Controller来共同完成，从而实现了 数据转发和路由控制的分离。 控制器可以通过事先规定好的接口操作来控 制OpenFlow交换机中的流表，从而达到控制 数据转发的目的。
Openflow的网络结构
Openflow概念架构
Openflow交换机的底层架构
流表详解
流表由很多个流表项组成，每个流表项就 是一个转发规则。 进入交换机的数据包通过查询流表来获得 转发的目的端口。 流表项由头域、计数器和操作组成；其中 头域是个十元组，是流表项的标识；计数器用 来计数流表项的统计数据；操作标明了与该流 表项匹配的数据包应该执行的操作。
Openflow打破现有的IP承载架构
OpenFlow的flow table中每一个entry支持3个 部分：规则，操作跟状态。 1. 规则用来定义flow； 2. 操作就是转发、丢弃等行为； 3. 状态部分则是主要用来做流量的统计数据。
Open Flow技术的特点
1、OpenFlow提出了一个通用的flow table设计， 能够满足大家不同的需求，同时这个flow table 支持远程的访问和控制，从而达到控制流量的 目的； 2、OpenFlow是一项为支持网络创新研究而提 出的基于流分类的新型网络试验技术；
Openflow协议
Controller-to-Switch信息由控制器发起，并且 直接用于检测交换机的状态。 Asynchronous信息由交换机发起，并通常用于 更新控制器的网络事件和改变交换机的状态。 Symmetric信息可以在没有请求的情况下由控 制器或交换机发起。
0penFlow对新型交换设备的要求
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Openflow 网络概述
OpenFlow网络由OpenFlow交换机(核心部件)、 FlowVisor和Controller三部分组成 OpenFlow交换机由流表、安全通道和 OpenFlow协 议三部分组成 • OpenFlow协议支持三种信息类型： Controller-to-Switch，Asynchronous和 Symmetric
应用范围
不仅仅体现在openflow SDN方面
OpenFlow在校园网络中的应用 OpenFlow在广域网和移动网络中的应用 OpenFlow在数据中心网络中的应用。 OpenFlow在网络管理和安全控制中的应用
个人愚见
基于以上数据，我个人认为： OpenFlow开启了一条网络创新的新思路。OpenFlow实现 了数据转发和路由控制的分离，并且定义了底层数据通路 对外开放的一个操作集合。未来的研究人员就可以在控制 器上自由的调用底层的操作形成，正在逐 步发展成熟起来。它可以说是互联网发展的又一次质的飞 跃，会使互联的的发展速度更快，会给人们带更方便、快 捷的网络体验。 从商业方面看：它作为一项新技术，具有非常的大的 发展势头，且极具市场竞争力。
openflow未来趋势
NEC曾应用openflow 技术尝试开发 “programmable flow switch” NEC宣布已成功将下一代网络技术 openflow 应用于在移动网络上实现动 态优化路径控制。
Extreme Networks在全球和中国的 发展情况如何？
营销资深总监Doug Wills：
支持网络虚拟化的FlowVisor
FlowVisor就是位于硬件结构元件和软件 之间的网络虚拟层 允许多个控制器同时控制一台OpenFlow 交换机，但是每个控制器仅仅可以控制 经过这个OpenFlow交换机的某一个虚拟 网络。
控制服务器Controller
OpenFlow实现了数据层和控制层的分 离，其中OpenFlow交换机进行数据层 的转发，而Controller实现了控制层的 功能。 Controller通过OpenFlow协议这个标准 接口对OpenFlow交换机中的流表进行 控制，从而实现对整个网络进行集中控 制。
目前形势
谷歌、雅虎、ebay等互联网巨头已经成功部署 OpenFlow SDN网络架构，越来越多的移动运营商也开 始利用该技术实现数据中心的管理。在刚刚结束的拉 斯韦加斯Interop活动中，SDN和OpenFlow技术被认定 为“网络最热门话题”，目前，许多主要厂商表态支 持SDN和OpenFlow，如Extreme，Cisco，Juniper、 IBM，HP等巨头已经纷纷推出了支持OpenFlow的交换 设备，不仅有固网的，移动互联网领域也相关产品开 始试水。
安全通道详解
安全通道是连接OpenFlow交换机到控制器 的接口。 控制器通过这个接口控制和管理交换机， 同时控制器接收来自交换机的事件并向交换机 发送数据包。交换机和控制器通过安全通道进 行通信，而且所有的信息必须按照OpenFlow 协议规定的格式来执行。
Openflow协议
OpenFlow协议用来描述控制器和交换机 之间交互所用信息的标准，以及控制器和交换 机的接口标准。 OpenFlow协议支持三种信息类型： Controller-to-Switch，Asynchronous和 Symmetric，每一个类型都有多个子类型。
流表下发模式
主动模式下，Controller将自己收集的流表信息主动 下发给网络设备，随后网络设备可以直接根据流表 进行转发； 被动模式是指网络设备收到一个报文没有匹配的 FlowTable记录时，将该报文转发给Controller，由后 者进行决策该如何转发，并下发相应的流表。 被动模式的好处是网络设备无需维护全部的流表， 只有当实际的流量产生时才向Controller获取流表记 录并存储，当老化定时器超时后可以删除相应的流 表，故可以大大节省TCAM空间。
目前，Extreme Networks在全球170个移动网络中部 署了OpenFlow技术，如中国移动、联通、法国orange等， 覆盖全球58亿移动用户中的42亿。数据表明，移动运营 商使用OpenFlow能降低30-50%的管理和服务成本。 Extreme Networks有6000多家客户，其中包括1500多家 政府机构都希望利用OpenFlow技术管理其数据中心。 在中国，云计算和移动应用需求暴增，市场潜力非 常大。此前Extreme一直借助于瑞典爱立信公司的市场渠 道进行推广，市场份额与韩国、印度分列前三。在中国 市场面临的最大挑战就是苦于缺乏高素质的工程师和销 售人员。Extreme Networks未来可借助运营商和企业新 建大型数据中心的机会切入中国市场，下一步将进军政 府和教育市场。
Openflow技术打破现有的模式
这种控制和转发分离的架构对于L2交换设 备而言，意味着MAC地址的学习由Controller来 实现，V-LAN和基本的L3路由配置也由 Controller下发给交换机。 对于L3设备，各类IGP/EGP路由运行在 Controller之上，Controller根据需要下发给相 应的路由器。
The end
专有的openflow交换机
专用的OpenFlow交换机是专门为支持 OpenFlow而设计的。它不支持现有的商用交换 机上的正常处理流程，所有经过该交换机的数 据都按照OpenFlow的模式进行转发。 专用的OpenFlow交换机中不再具有控制逻 辑，因此专用的OpenFlow交换机是用来在端口 间转发数据包的一个简单的路径部件。
支持openflow的交换机
支持OpenFlow的交换机是在商业交换机的 基础上添加流表、安全通道和OpenFlow协议 来获得了OpenFlow特性的交换机。 其既具有常用的商业交换机的转发模块， 又具有OpenFlow的转发逻辑，因此支持 OpenFlow的交换机可以采用两种不同的方式 处理接收到的数据包。
Type0和Type1交换机的差别
“Type0”交换机仅仅支持十元组以及以下四 个操作：转发这个流的数据包给一个给定的端 口（或者几个端口）；压缩并转发这个流的数 据包给控制器；丢弃这个流的数据包；通过交 换机的正常处理流程来转发这个流的数据包。 显然“Type0”交换机的这些功能是不能满 足复杂试验要求的，因此我们将要定义 “Type1”交换机来支持更多的功能，从而支持 复杂的网络试验。 “Type1”交换机将具有一 个新的功能集合。
3、通过定义不同的flow entry，就可以任意 改变流量的运行策略，为解决移动性问题 提供了便利； 4、OpenFlow将传统的物理固定的硬件定义 的互联网改造成为了动态可变的软件定义 的互联网(software defined networking)； 5、作为一个软件定义的可控的互联网，除 了更加灵活以外，通过恰当的控制算法， 大大提高了网络自身的健壮性、运行效率 以及安全性。
Openflow技术的总体思路
Openflow的思路很简单，网络设备仅仅 维护一个FlowTable，并且只按照FlowTable进 行转发，而Flowtable本身的生成、维护、下发 完全由外置的Controller来实现。 注意这里的FlowTable并非是指IP五元组。
openflow未来趋势
设备必须具有商用设备的高性能和低价格的 特点 设备必须能支持各种不同的研究范围 设备必须能隔绝实验流量和运行流量 设备必须满足设备制造商封闭平台的要求
OpenFlow交换机的分类
按照对OpenFlow的支持程度，OpenFlow交 换机可以分为两类： 专用的OpenFlow交换机 支持OpenFlow的交换机 按照OpenFlow交换机的发展程度,OpenFlow 交换机也可以分为两类： “Type0”交换机 “Type1”交换机
Openflow 技术的实现及发展趋势
主讲：狂奔的蚂蚁
2012.10.23
Problem with our network
互联网的规模越来越庞大 承载的应用越来越复杂 地位也变得越来越重要 互联网太危险 互联网太脆弱 互联网太随意 互联网太迟钝
互联网最大的软肋——可控性 • 如果能有一套开放接口、支持控制的交换标准该多好
OpenFlow SDN
随着云计算的爆发，移动应用需求不断增加， 网络数据、流量和管理变得复杂，尤其是在数据 中心，需要更加灵活敏捷的、面向工作负载的端 到端网络资源调度响应，传统的分布式网络架构 已经无法面对这些挑战，而控制平面与转发平面 分离的软件定义网络(Software-Defined Network ， SDN)能使网络管理员集中和自动化管理网络设备， 大大降低网络复杂度。实现SDN的方法有多种，其 中最受关注的是OpenFlow。