SDN控制器必須能夠很好地進行網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度和控制，因此SDN的南向網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)需要控制和調(diào)度網(wǎng)絡(luò)整體的設(shè)備層，包括鏈路發(fā)現(xiàn)、拓?fù)涔芾?、?zhàn)略制定、表項下發(fā)等。其中，鏈路發(fā)現(xiàn)和拓?fù)涔芾碇饕抢媚舷蚪涌诘纳闲型ǖ澜y(tǒng)一監(jiān)控和統(tǒng)計基礎(chǔ)交換設(shè)備的報告信息，而策略制定和表項下發(fā)則是控制器利用南向接口的下行通道對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行統(tǒng)一控制。

OpenFlow

OpenFlow是由斯坦福大學(xué)的Nick McKeown教授首先提出，創(chuàng)造之初用來研究新型校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議，考慮到實際的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新思想驗證，故而提出OpenFlow的控制轉(zhuǎn)發(fā)分離架構(gòu)，將控制邏輯從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備盒子中引出來，研究者可以對其進行任意的編程從而實現(xiàn)新型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、拓?fù)浼軜?gòu)而無需改動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身。

OpenFlow是最早在SDN網(wǎng)絡(luò)中定義的一個控制層面與轉(zhuǎn)發(fā)層面之間的通信接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，從2009年發(fā)布第一個1.0版本以來，先后經(jīng)歷了1.1版本、1.2版本、1.3版本、1.4版本、1.5版本、1.5.1版本等演進過程。OpenFlow允許SDN控制器訪問和配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)層面，其中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以是硬件設(shè)備，也可以是虛擬化。

OpenFlow作為最早應(yīng)用在SDN網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議，其本質(zhì)是將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)層和控制層面徹底分離，OpenFlow作為轉(zhuǎn)發(fā)層面和控制層面之間使用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議通信使用;控制層面由集中的SDN控制器進行網(wǎng)絡(luò)管理和流表的下發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)層面從SDN控制器獲取流表后，基于流的方式進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

OpenFlow網(wǎng)絡(luò)中由OpenFlow網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和控制器組成，并通過安全通道(OpenFlow channel)連接。OpenFlow網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與控制器之間通過TLS或者TCP建立安全通道，進行OpenFlow消息友好交互，實現(xiàn)相應(yīng)表項的靈活下發(fā)、實時查詢及運行狀態(tài)上報等功能。

NETCONF

NETCONF (Network Configuration Protocol)協(xié)議由RFC 6241進行定義和規(guī)范，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝、操作、配置信息以及刪除等提供相關(guān)工作機制。NETCONF本質(zhì)上是基于XML的協(xié)議類型，支持可編程，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置管理，使用簡單的基于RPC (Remote Procedure Call)機制實現(xiàn)客戶端和服務(wù)器之間的通信，完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)置、參數(shù)獲取、信息統(tǒng)計、設(shè)備狀態(tài)等。

NETCONF具有靈活的可編程能力，數(shù)據(jù)項均含有特定元素名稱和方位，多個廠家之間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過映射XML，可以獲得相似效果從而大大增強開發(fā)的便利性。目前業(yè)內(nèi)主流廠家的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之中均已支持NETCONF協(xié)議。在SDN網(wǎng)絡(luò)中，SDN控制器通過使用NETCONF協(xié)議可以方便靈活地對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行管理和配置，為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)像SDN網(wǎng)絡(luò)遷移提供便利。

NETCONF協(xié)議為分層架構(gòu)：內(nèi)容層、操作層、RPC層和通信協(xié)議層。其中基于RPC協(xié)議確定了一套各客戶端激活的用戶操作配置數(shù)據(jù)庫RPCs，比如get-config(獲取配置)、edit-config(編輯配置)與copy-config(復(fù)制配置)等。由管控的設(shè)備特定額外RPCs所實施的數(shù)據(jù)模塊，可被各個客戶端用于操作特定的設(shè)備配置數(shù)據(jù)以及狀態(tài)數(shù)據(jù)。對每個數(shù)據(jù)模塊可用的RPCs被確定為整個模塊的YANG定義的一部分。

PCEP

PCEP (Path Computation Element Communication Protocol)路徑計算單元協(xié)議是由IETF的PCE工作組于2006年為MPLS網(wǎng)絡(luò)域間流量工程(即顯式路由)等應(yīng)用提出的，目的是為支持集中化路徑計算而提出的用于傳遞路徑信息的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，目的是為了解決MPLS TE無法自動算路的限制。

PCEP由PCC和PCE組成。PCC作為MPLS TE隧道管理者，實現(xiàn)MPLS TE隧道的建立、資源預(yù)留等功能。PCE Server實現(xiàn)TEDB計算帶約束路徑的軟件系統(tǒng)。由MPLS TE隧道進入節(jié)點PCC向PCE Server請求所需要的LSP路徑，PCE Server通過計算后，將計算結(jié)果返回，PCC通過下發(fā)RSVP-TE建立對應(yīng)的LSP轉(zhuǎn)發(fā)路徑。

PCEP通過RFC 4657定義PCE和PCC之間通信標(biāo)準(zhǔn)。通過RFC 5440定義協(xié)議的實施標(biāo)準(zhǔn)。通過PCEP主要為了傳遞LSP轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息，隨著SR (Segment Routing)源路由協(xié)議在SDN網(wǎng)絡(luò)中的廣泛應(yīng)用，PCEP協(xié)議通過擴展支持SR。通過SDN控制器計算完路徑后，實現(xiàn)MPLS標(biāo)簽轉(zhuǎn)換成SR標(biāo)簽，并將PCEP協(xié)議下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備則通過SR-TE轉(zhuǎn)發(fā)路徑進行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。

BGP-LS

BGP-LS (BGP Link-state)由RFC 7752定義的，是對BGP協(xié)議的擴展，確切的說是在MP-BGP協(xié)議的基礎(chǔ)之上進一步的擴展。最初的BGP協(xié)議中只能傳遞IPv4的路由信息，這顯然不能滿足當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)需求，更不能滿足SDN網(wǎng)絡(luò)需求。因此通過對BPG協(xié)議擴展，實現(xiàn)了對IPv4、IPv6、LinkState以及FlowSpec路由信息的傳遞?；阪溌窢顟B(tài)的IGP(內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，例如：OSPF/ISIS協(xié)議)中，各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過收集和交互鏈路狀態(tài)形成自己的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫并依此進行內(nèi)部路由的計算，BGP-LS通過對BGP協(xié)議的擴展將IGP收集鏈路狀態(tài)信息傳遞到網(wǎng)絡(luò)外部的路徑計算SDN控制器中。

在BGP-LS協(xié)議中存在對應(yīng)Node、Link、Prefix三種NLRI封裝格式和其它鏈路狀態(tài)相關(guān)的屬性值。其中Node NLRI攜帶網(wǎng)絡(luò)節(jié)點描述信息和屬性值;Link NLRI攜帶鏈路兩端設(shè)備標(biāo)識和一系列該單向鏈路的屬性值信息(例如：端口IP、鏈路對端IP、鏈路帶寬等);Prefix NLRI攜帶了對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)前綴屬性。網(wǎng)絡(luò)外部的路徑計算實體(例如：SDWAN中的SDN控制器)經(jīng)過分析、整合后供流量調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)可視化等功能組件使用。在SDN網(wǎng)絡(luò)中主要用于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫占梢允雇負(fù)涫占雍唵胃咝У剡M行。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中由于網(wǎng)絡(luò)不透明，鏈路和鏈路流量可視化程度不高，造成運維管理人員很難管控整個網(wǎng)絡(luò)。SDN網(wǎng)絡(luò)中通過控制器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立BGP鄰居關(guān)系，從而實時的獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)點信息、鏈路信息和拓?fù)湫畔?，并通過算法將網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)架構(gòu)可視化。

網(wǎng)絡(luò)管理人員可以通過控制器實時查看全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路狀態(tài)、鏈路質(zhì)量及流量路徑等信息，提升網(wǎng)絡(luò)綜合管控能力。

BGP-LS主要具有如下優(yōu)點：

(1)跨IGP域的拓?fù)涫占芰?。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫占荒芑贗GP單域進行，拓?fù)涫占芯窒扌?。BGP-LS支持多IGP域拓?fù)涫占?，設(shè)備把收集到的鏈路狀態(tài)信息發(fā)送給控制器，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)與流量的端到端管理和調(diào)度，還可以滿足需要鏈路狀態(tài)信息的各種應(yīng)用需求。

(2)強大的可擴展能力。BGP-LS協(xié)議是基于BGP協(xié)議并在MP-BGP基礎(chǔ)上的進一步擴展。BGP協(xié)議本身具有良好的可擴展性，BGP協(xié)議的路徑屬性由TLV三元組組成，可以將需要的信息添加到擴展TLV中，不需要對BGP協(xié)議的整個報文格式進行改動。BGP-LS對NRLI進行了擴展。

OVSDB

OVSDB管理協(xié)議(Open vSwitch Database Management Protocol)，即開放虛擬交換機數(shù)據(jù)庫管理協(xié)議，最初由VMware提出，主要用戶負(fù)責(zé)和管理開源軟件交換機(Open vSwitch, OVS)的開放虛擬交換機數(shù)據(jù)庫(Open vSwitch Database, OVSDB)，是一個用于實現(xiàn)對虛擬交換機可編程訪問和配置管理的SDN管理協(xié)議。

OVSDB管理協(xié)議用來實現(xiàn)SDN控制器對網(wǎng)絡(luò)中VTEP設(shè)備的管理和部署，交換模塊支持VXLAN (Virtual eXtensible Local Area Network)和OVSDB控制協(xié)議，可以將交換模塊和VMware NSX控制器結(jié)合應(yīng)用到SDN網(wǎng)絡(luò)中。

OVSDB組成分為兩個模塊：

(1) OVSDB Server：此模塊和VMware NSX控制器中的OVSDB Client及交換模塊中的OVSDB

Client通信，并維護OVSDB數(shù)據(jù)庫。接收OVSDB Client發(fā)送的RPC報文，根據(jù)報文內(nèi)容對數(shù)據(jù)庫中的表項做相應(yīng)的增、刪、改、查處理。OVSDB Client會向OVSDB Server訂閱表項，如果數(shù)據(jù)庫中的表項有變化，OVSDB Server會主動通知訂閱該表項的OVSDB Client。數(shù)據(jù)庫中這些表項即為OVSDB Schema表。

(2) OVSDB Client：將從OVSDB Server訂閱到的OVSDB Schema表信息翻譯成交換模塊的配置和表項，也會將交換模塊的端口信息以及MAC地址信息等翻譯成OVSDB Schema表，發(fā)送給OVSDB Server。

以上就是SDN南向接口協(xié)議有哪些類型?的介紹，

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