軟件定義網(wǎng)絡(luò ) (SDN)是一種網(wǎng)絡(luò )方法，它使用基于軟件的控制器或應用程序編程接口 (API) 與底層硬件基礎設施進(jìn)行通信并引導網(wǎng)絡(luò )上的流量。該模型不同于傳統網(wǎng)絡(luò )，傳統網(wǎng)絡(luò )使用專(zhuān)用硬件設備（即路由器和交換機）來(lái)控制網(wǎng)絡(luò )流量。SDN 可以通過(guò)軟件創(chuàng )建和控制虛擬網(wǎng)絡(luò )——或控制傳統硬件。

雖然網(wǎng)絡(luò )虛擬化允許組織在單個(gè)物理網(wǎng)絡(luò )中分割不同的虛擬網(wǎng)絡(luò )，或連接不同物理網(wǎng)絡(luò )上的設備以創(chuàng )建單個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò )，但軟件定義網(wǎng)絡(luò )支持通過(guò)集中式服務(wù)器控制數據包路由的新方法.

為什么軟件定義的網(wǎng)絡(luò )很重要？

SDN 代表著(zhù)從傳統網(wǎng)絡(luò )向前邁出的一大步，因為它實(shí)現了以下功能：

• 以更快的速度和靈活性增強控制：開(kāi)發(fā)人員無(wú)需手動(dòng)對多個(gè)供應商特定的硬件設備進(jìn)行編程，只需對基于軟件的開(kāi)放標準控制器進(jìn)行編程即可控制網(wǎng)絡(luò )上的流量。網(wǎng)絡(luò )管理員在選擇網(wǎng)絡(luò )設備方面也有更大的靈活性，因為他們可以選擇單一協(xié)議通過(guò)中央控制器與任意數量的硬件設備進(jìn)行通信。
• 可定制的網(wǎng)絡(luò )基礎設施：借助軟件定義的網(wǎng)絡(luò )，管理員可以通過(guò)一個(gè)集中位置配置網(wǎng)絡(luò )服務(wù)和分配虛擬資源，以實(shí)時(shí)更改網(wǎng)絡(luò )基礎設施。這允許網(wǎng)絡(luò )管理員優(yōu)化通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的數據流，并優(yōu)先考慮需要更高可用性的應用程序。
• 強大的安全性：軟件定義的網(wǎng)絡(luò )提供對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的可見(jiàn)性，提供更全面的安全威脅視圖。隨著(zhù)連接到互聯(lián)網(wǎng)的智能設備的普及，SDN 提供了優(yōu)于傳統網(wǎng)絡(luò )的明顯優(yōu)勢。運營(yíng)商可以為需要不同安全級別的設備創(chuàng )建單獨的區域，或者立即隔離受感染的設備，以免它們感染網(wǎng)絡(luò )的其余部分。

SDN與傳統網(wǎng)絡(luò )的主要區別在于基礎設施：SDN是基于軟件的，而傳統網(wǎng)絡(luò )是基于硬件的。由于控制平面是基于軟件的，SDN 比傳統網(wǎng)絡(luò )更加靈活。它允許管理員控制網(wǎng)絡(luò )、更改配置設置、配置資源和增加網(wǎng)絡(luò )容量——所有這些都來(lái)自一個(gè)集中的用戶(hù)界面，而不需要更多的硬件。

SDN與傳統網(wǎng)絡(luò )之間也存在安全差異。由于更高的可見(jiàn)性和定義安全路徑的能力，SDN 在許多方面提供了更好的安全性。但是，由于軟件定義的網(wǎng)絡(luò )使用集中式控制器，因此保護控制器對于維護安全網(wǎng)絡(luò )至關(guān)重要。

軟件定義網(wǎng)絡(luò ) (SDN) 如何工作？

以下是 SDN 基礎知識： 在 SDN 中（就像任何虛擬化的東西一樣），軟件與硬件分離。SDN 將決定將流量發(fā)送到何處的控制平面移動(dòng)到軟件，而將實(shí)際轉發(fā)流量的數據平面留在硬件中。這允許使用軟件定義網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )管理員通過(guò)單一的玻璃面板而不是逐個(gè)設備地對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行編程和控制。

典型的 SDN 架構包含三個(gè)部分，它們可能位于不同的物理位置：

應用程序，它傳達資源請求或有關(guān)整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的信息

控制器，它使用來(lái)自應用程序的信息來(lái)決定如何路由數據包

網(wǎng)絡(luò )設備，它們從控制器接收有關(guān)將數據移動(dòng)到何處的信息

物理或虛擬網(wǎng)絡(luò )設備實(shí)際上通過(guò)網(wǎng)絡(luò )移動(dòng)數據。在某些情況下，可能嵌入在軟件或硬件中的虛擬交換機接管物理交換機的職責并將其功能整合到單個(gè)智能交換機中。交換機會(huì )檢查數據包及其虛擬機目標的完整性，并移動(dòng)數據包。

軟件定義網(wǎng)絡(luò ) (SDN) 的優(yōu)勢

當今的許多服務(wù)和應用程序，尤其是涉及云的服務(wù)和應用程序，如果沒(méi)有 SDN，就無(wú)法運行。SDN 允許數據在分布式位置之間輕松移動(dòng)，這對于云應用程序至關(guān)重要。

此外，SDN 支持在網(wǎng)絡(luò )中快速移動(dòng)工作負載。例如，使用稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化 (NFV) 的技術(shù)將虛擬網(wǎng)絡(luò )劃分為多個(gè)部分，允許電信提供商將客戶(hù)服務(wù)轉移到成本較低的服務(wù)器，甚至轉移到客戶(hù)自己的服務(wù)器上。服務(wù)提供商可以根據需要使用虛擬網(wǎng)絡(luò )基礎架構將工作負載從私有云基礎架構轉移到公共云基礎架構，并立即提供新的客戶(hù)服務(wù)。SDN 還使任何網(wǎng)絡(luò )在網(wǎng)絡(luò )管理員添加或刪除虛擬機時(shí)更容易靈活和擴展，無(wú)論這些機器是在本地還是在云中。

最后，由于 SDN 提供的速度和靈活性，它能夠支持新興趨勢和技術(shù)，例如邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)，這需要在遠程站點(diǎn)之間快速輕松地傳輸數據。

SDN與傳統網(wǎng)絡(luò )有何不同？

SDN與傳統網(wǎng)絡(luò )的主要區別在于基礎設施：SDN是基于軟件的，而傳統網(wǎng)絡(luò )是基于硬件的。由于控制平面是基于軟件的，SDN 比傳統網(wǎng)絡(luò )更加靈活。它允許管理員控制網(wǎng)絡(luò )、更改配置設置、配置資源和增加網(wǎng)絡(luò )容量——所有這些都來(lái)自一個(gè)集中的用戶(hù)界面，而無(wú)需添加更多硬件。

SDN與傳統網(wǎng)絡(luò )之間也存在安全差異。由于更高的可見(jiàn)性和定義安全路徑的能力，SDN 在許多方面提供了更好的安全性。但是，由于軟件定義的網(wǎng)絡(luò )使用集中式控制器，因此保護控制器對于維護安全網(wǎng)絡(luò )至關(guān)重要，而這種單點(diǎn)故障代表了 SDN 的潛在漏洞。

SDN有哪些不同的模型？

雖然集中式軟件控制交換機和路由器中數據流的前提適用于所有軟件定義網(wǎng)絡(luò )，但 SDN 有不同的模型。

• Open SDN：網(wǎng)絡(luò )管理員使用 OpenFlow 之類(lèi)的協(xié)議來(lái)控制數據平面級別的虛擬和物理交換機的行為。
• API 的 SDN：應用程序編程接口不使用開(kāi)放協(xié)議，而是控制數據如何通過(guò)每個(gè)設備上的網(wǎng)絡(luò )移動(dòng)。
• SDN 覆蓋模型：另一種類(lèi)型的軟件定義網(wǎng)絡(luò )在現有硬件基礎設施之上運行虛擬網(wǎng)絡(luò )，為不同的本地和遠程數據中心創(chuàng )建動(dòng)態(tài)隧道。虛擬網(wǎng)絡(luò )通過(guò)各種通道分配帶寬并將設備分配給每個(gè)通道，而物理網(wǎng)絡(luò )保持不變。
• 混合SDN：該模型將軟件定義網(wǎng)絡(luò )與傳統網(wǎng)絡(luò )協(xié)議結合在一個(gè)環(huán)境中，以支持網(wǎng)絡(luò )上的不同功能。標準網(wǎng)絡(luò )協(xié)議繼續引導一些流量，而 SDN 負責其他流量，允許網(wǎng)絡(luò )管理員將 SDN 分階段引入遺留環(huán)境。