基本信息
轉型時代叢書SDN核心技術剖析和實戰指南（第一本原創的SDN著作）
雷葆華等編著
ISBN 978-7-121-21339-7
2013年9月出版
定價：69.00元
264頁
16開
內容提要
SDN（Software DefinedNetworking，軟體定義網路）是當前網路領域的熱點，被業界普遍認為是未來網路發展的方向，孕育著巨大的市場機會。本書首先對SDN 的概念和背景進行了系統的論述，比較和分析了SDN領域的主流觀點；進而全面深入地梳理了SDN 的核心技術體系，針對SDN 網路架構中各個層次的關鍵技術進行了重點講解。同時，本書提供了基於開源技術的SDN 實踐指南，幫助讀者進一步加深對SDN 的原理與實現的理解。最後，本書充分地分析了SDN 的套用場景，並從產業生態系統的角度對SDN 的發展格局和未來走勢進行了分析和展望。
本書對從事SDN 技術產品研發的專業人士、網路運營服務從業人員，以及相關專業的高校學生和對SDN 感興趣的各位讀者，都會提供有益的幫助。
目錄
第1 章 SDN 技術概述.........................................................................11.1 SDN 定義..................................................................................2
1.1.1 ONF SDN 架構定義.....................................................3
1.1.2 ETSI NFV 架構定義.....................................................4
1.1.3 OpenDaylight 開源項目................................................5
1.1.4 SDN 架構的特徵分析...................................................7
1.2 SDN 發展背景..........................................................................8
1.3 SDN 實現方案........................................................................10
1.3.1 基於專用接口的方案..................................................11
1.3.2 基於疊加網路的方案..................................................12
1.3.3 基於開放協定的方案..................................................14
1.3.4 SDN 實現方案分析.....................................................14
1.4 SDN 核心技術........................................................................14
1.4.1 交換機及南向接口技術..............................................15
1.4.2 控制器及北向接口技術..............................................17
1.4.3 套用編排和資源管理技術..........................................18
1.5 本章小結.................................................................................18
第2 章 SDN 交換機及南向接口技術.......................................20
2.1 交換機核心技術.....................................................................21
2.1.1 交換機工作原理..........................................................23
2.1.2 交換機實現技術.........................................................24
2.2 OpenFlow 交換機規範...........................................................29
2.2.1 OpenFlow v1.0 概述...................................................29
2.2.2 OpenFlow 標準演進...................................................40
2.2.3 OpenFlow 問題分析...................................................56
2.3 OF-CONFIG 配置管理協定...................................................57
2.3.1 OF-CONFIG v1.0 概述...............................................59
2.3.2 OF-CONFIG 協定演進...............................................62
2.4 OVS 交換機實現分析............................................................63
2.4.1 OVS 交換機工作原理................................................63
2.4.2 OVS 交換機核心實現................................................65
2.5 本章小結................................................................................68
第3 章 SDN 控制器及北向接口技術...................................... 69
3.1 控制器核心技術.....................................................................70
3.1.1 南向網路控制技術.....................................................70
3.1.2 北向業務支撐技術.....................................................76
3.1.3 東西向控制器擴展技術.............................................78
3.2 控制器設計要素.....................................................................81
3.3 開源控制器實現.....................................................................89
3.3.1 NOX/POX................................................................... 90
3.3.2Ryu..............................................................................91
3.3.3 Floodlight....................................................................93
3.3.4 控制器實現分析.........................................................96
3.4 本章小結..............................................................................101
第4 章 SDN 套用編排和資源管理技術.............................. 102
4.1 SDN 套用類型和實現技術..................................................103
4.1.1 資源管理平台...........................................................105
4.1.2 軟體定義的套用交付................................................108
4.2 OpenStack 平台的Quantum 組件分析................................. 111
4.2.1 OpenStack Quantum 實現原理.................................. 115
4.2.2 OpenStack Quantum 的基本功能.............................. 119
4.3 本章小結...............................................................................125
第5 章 SDN 網路系統實戰.........................................................127
5.1 SDN 實驗概述......................................................................128
5.2 利用Mininet 搭建模擬網路環境..........................................129
5.2.1 Mininet 模擬組網......................................................129
5.2.2 Open vSwitch 的安裝和配置.....................................134
5.2.3 OpenFlow 數據流分析..............................................140
5.3 基於Floodlight 開發SDN 套用...........................................165
5.3.1 創建程式...................................................................165
5.3.2 增加服務...................................................................171
5.3.3 增加RESTAPI..........................................................177
5.4 Floodlight REST API 開發....................................................183
5.4.1 編寫說明...................................................................183
5.4.2 代碼示例...................................................................183
5.4.3 常用RESTAPI..........................................................185
5.5 本章小結...............................................................................189
第6 章 SDN 套用實踐和探索...................................................190
6.1 網路總體概述.......................................................................191
6.2 SDN 在數據中心的套用.......................................................193
6.2.1 雲數據中心的多租戶網路解決方案.........................195
6.2.2 Windows Azure 虛擬化網路......................................197
6.3 SDN 在骨幹網中的套用......................................................199
6.4 SDN 在城域網邊緣的套用..................................................201
6.5 SDN 在接入網的套用..........................................................203
6.6 SDN 在IP RAN 中的套用.................................................... 206
6.7 SDN 在固移融合場景中的套用...........................................208
6.8 SDN 在企業網路中的套用..................................................209
6.8.1 企業內部組網套用場景...........................................210
6.8.2 大型企業網套用場景...............................................212
6.9 本章小結..............................................................................214
第7 章 SDN 產業現狀及展望................................................... 215
7.1 SDN 產業現狀......................................................................217
7.1.1 晶片提供商...............................................................218
7.1.2 設備和解決方案提供商——傳統設備廠商.............219
7.1.3 設備和解決方案提供商——創新公司.....................224
7.1.4 網際網路企業和運營商...............................................227
7.1.5 開源項目...................................................................229
7.2 SDN 標準化進展..................................................................229
7.2.1 ONF ..........................................................................230
7.2.2 ETSI NFV................................................................. 233
7.2.3IETF..........................................................................235
7.2.4 ITU-T ........................................................................237
7.2.5 CCSA........................................................................ 240
7.3 SDN 的市場化展望..............................................................240
7.4 SDN 發展展望......................................................................241
參考文獻....................................................................................................245
前言
SDN（Software DefinedNetworking，軟體定義網路）是當前網路領域的熱點，被業界普遍視作未來網路的演進方向。同時，它還有另外一個綽號——Still Don’t kNow！那么，SDN 究竟是什麼？它是一項技術？它是一種網路？它是一類服務？隨著SDN 日益受到關注，各方參與者都從各自的角度進行了回答，這些答案豐富了SDN 的內涵和外延，同時也為SDN 蒙上了神秘的面紗。很久以來，網路領域一直存在著一個討論，即底層網路資源如何能更好地為上層業務及套用服務，做到資源的靈活調度與按需交付。為此，業界曾從通信技術的角度進行了很多嘗試，但效果並不明顯。而雲計算、大數據等業務的興起，對網路的改造需求越來越迫切，於是，業界開始從IT 的視角看待網路，SDN 就是一個具有代表性的突破。SDN 倡導的標準化控制協定、軟體化網路接口為資源的統一管理、業務的推陳出新提供了很好地支持，能夠為用戶提供更好的網路體驗，提升了網路的價值。
SDN 秉承著軟體化、IT 化、開放化的理念，正在改變著人們對傳統網路的看法。我們有理由相信它將在未來的網路中擁有越來越重要的地位。同時，SDN是一把“雙刃劍”，如何趨利避害，也是每位參與者必須審慎考慮的問題。
本書的主要內容是我們在多年研究的基礎上對SDN 進行的總結和梳理，其中既包括了對SDN 關鍵技術體系的詳細解讀，又包括了基於開源軟體的典型SDN 環境搭建，還包括了豐富的業界進展介紹和SDN 發展趨勢分析。
本書第1 章介紹了SDN 技術的概述，闡釋了主流的SDN 架構定義並分析了它們的異同，進而論述了SDN 的提出背景和當前主要的實現方案類型，並基於SDN 層次化架構建立了關鍵技術體系，使讀者能夠了解到SDN的概貌，為後續深入閱讀奠定了基礎。
本書第2 章至第4 章分別從交換機和控制器南向接口、控制器及其北向接口、套用編排和資源管理等三個層面全面地剖析了支撐SDN 架構的關鍵技術。除了對相關技術的工作原理進行深入解讀外，還介紹和分析了相應領域的主流開源技術。
本書第5 章介紹了SDN 的實踐案例，包括模擬網路環境搭建、虛擬網路設備部署、典型數據流分析等環節中的詳細步驟，並重點介紹了基於Floodlight控制器開發SDN 套用的工作流程和注意事項，將有助於讀者通過動手實踐加深對SDN 的理解。
本書第6 章和第7 章分別介紹了SDN 的套用場景和現狀展望，全面地闡釋了在各種套用場景中引入SDN 的策略和方法，介紹了SDN 產業現狀及其標準化進展，並深入分析和闡述了SDN 面臨的機遇和挑戰，幫助讀者辨析SDN 的未來方向和發展前景。
