在軟件定義的網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡工程師或管理員可以從中央控制臺調(diào)整流量，而無需接觸網(wǎng)絡中的每臺交換機。集中式SDN控制器指導交換機在任何需要的地方提供網(wǎng)絡服務，而不考慮服務器和設備之間的特定連接。

這個過程不同于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡體系結構，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡體系結構是由單個網(wǎng)絡設備根據(jù)其配置的路由表做出流量決策。

SDN架構

SDN體系結構的典型表示包括三層:應用程序層、控制層和基礎結構層。

毫不奇怪，應用程序層包含組織使用的典型網(wǎng)絡應用程序或功能，可能包括入侵檢測系統(tǒng)、負載平衡或防火墻。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡將使用特殊設備(如防火墻或負載平衡器)的情況下，軟件定義的網(wǎng)絡用使用控制器來管理數(shù)據(jù)平面行為的應用程序來代替設備。

SDN架構層

SDN架構將網(wǎng)絡分為三個可區(qū)分的層，通過北向和南向的API連接。

控制層代表集中式SDN控制器軟件，它充當軟件定義網(wǎng)絡的大腦?？刂破魑挥诜掌魃希芾碚麄€網(wǎng)絡的策略和流量。

基礎設施層由網(wǎng)絡中的物理交換機組成。

這三個層使用它們自己的北向和南向應用編程接口(API)進行通信。例如，雖然有其他協(xié)議，但應用程序通過其北向接口與控制器通信，而控制器和交換機使用南行接口(如OpenFlow)進行通信。

對于控制器的北向API，沒有正式的標準來匹配OpenFlow作為通用的南向接口。鑒于其廣泛的供應商支持，OpenDaylight控制器的北向API可能會逐漸成為標準。

SDN是如何工作的。

SDN包含多種類型的技術，包括功能分離、網(wǎng)絡虛擬化和通過可編程性實現(xiàn)自動化。

最初，SDN技術只專注于將網(wǎng)絡控制平面與數(shù)據(jù)平面分離。雖然控制平面決定了數(shù)據(jù)包應該如何通過網(wǎng)絡，但數(shù)據(jù)平面實際上是將數(shù)據(jù)包從一個地方移動到另一個地方。

在經(jīng)典的SDN場景中，數(shù)據(jù)包到達網(wǎng)絡交換機，交換機專有固件中的規(guī)則告訴交換機將數(shù)據(jù)包轉發(fā)到哪里。這些數(shù)據(jù)包處理規(guī)則從中央控制器發(fā)送到交換機。

交換機根據(jù)需要向控制器請求指導，并向控制器提供有關其處理的流量的信息。交換機將沿著相同的路徑發(fā)送到達相同目的地的每個數(shù)據(jù)包，并以完全相同的方式處理所有數(shù)據(jù)包。

軟件定義的網(wǎng)絡使用自適應或動態(tài)操作模式，在這種模式下，交換機向控制器發(fā)送路由請求，請求沒有特定路由的數(shù)據(jù)包。這個過程與自適應路由分離，自適應路由通過路由器和基于網(wǎng)絡拓撲的算法發(fā)送路由請求，而不是通過控制器。

SDN的虛擬化通過虛擬覆蓋發(fā)揮作用，虛擬覆蓋是物理網(wǎng)絡之上邏輯上獨立的網(wǎng)絡。用戶可以實現(xiàn)端到端覆蓋，以抽象化基礎網(wǎng)絡并分段網(wǎng)絡流量。這種微細分對于具有多租戶云環(huán)境和云服務的服務服務商和運營商尤其有用，因為他們可以為每個租戶提供具有特定策略的獨立虛擬網(wǎng)絡。