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  • 本文参照SDN原理视频而成:SDN原理 Controller 概念 从上面这个图片,我们...在SDN的商业战争中,谁掌握了控制器,谁制定了控制器的标准,谁在产业链就最有发言权。华为,思科等传统大厂商仍然在主导核心的控制...

    本文参照SDN原理视频而成:SDN原理

    Controller 概念

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    从上面这个图片,我们能够知道,Controller 是一个非常重要的东西:承上启下,左右拓展。

    从整个SDN的架构来看,控制器 处在整个架构最核心的部分:控制层。上面承接应用,下面承接网络硬件设备。

    在SDN的商业战争中,谁掌握了控制器,谁制定了控制器的标准,谁在产业链就最有发言权。华为,思科等传统大厂商仍然在主导核心的控制器。

    比如你开发了一个控制器,也就是提供了一个平台,所有的开发者都基于你这个控制器来进行开发,你就处在一个主导的地位。Windows 的开发平台在之前没有取得成功,其中的一个原因就是开发者没有过多的参与进来。

    所以,抓住控制器,也就抓住了SDN的核心:向下需要控制一定数量的网络设备,易于管理和配置;向上的应用和客户需要有一定的开放程度,能够执行应用的请求;东西接口的话,这使得Controller 能够采用一种分布式的策略部署,通过跑选举协议,做匹配的切换。

    Controller 功能

    南向功能支持 OpenFlow

    通过OpenFlow等南向接口技术,对网络设备进行监控:比如拓扑监视,流表下发,策略定制等等。

    需要注意的是,SDN中并不是所有的交换机都需要采用OpenFlow。这里引一段文字,来源于《SDN:网络创新的利器》文:张卫峰

    SDN != OpenFlow
    
    尽管SDN是基于OpenFlow提炼并发展起来的, 但两者并不等同。SDN是一个网络架构级的概念,强调软件定义网络,强调软硬件的分离。而 OpenFlow 则是一项具体的技术,它强调转发面的 标准化。
    
    SDN的转发面和南向接口可以通过OpenFlow来实 现,也可以通过别的技术,比如转发面可以不遵循OpenFlow标准,而是通过传统表项的组合来实现。只是OpenFlow是目前看起来最可能标准化的技术,也是跟SDN关系最深的技术。现在一个新的组织 OpenDayLight 正在制定从上到下全套的新标准,也许到时候不会使用OpenFlow也说不定。

    北向功能支持 仍然处在讨论阶段

    目前SDN除了南向接口的OpenFlow有了标准化的文案和规范之外,北向接口技术仍然没有一个标准。
    但是,就算是这样,Controller也需要对北向接口技术提供支持:比如 REST API(主),SOAP,OSGI等等。这样才能被上层应用所调用。

    东西向功能支持

    分布式的控制器架构 仍然是业界的共识,在后续的SDN版本中,应该会慢慢加大支持力度。
    东西向技术指的是 多控制器之间 如何进行选举(类比OSPF根据RID选举DR/BDR),协同(交互),主控制器和备用控制器的切换等等。
    Google B4 就是采用 分布式的控制器架构 的实例。

    如果我们只使用一个控制器,那么如果黑客破解了这个控制器,就控制了整个网络;因此为了安全性,需要多个控制器,并利用东西向接口技术来交互。

    控制器列表:开源SDN控制器和商用SDN控制器一览

    2016/9/4

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  • 由此可见,sdn技术的性能和可靠性瓶颈在于sdn控制器,因此,sdn控制器可靠性测试是很有必要的。 SDN是一种新型的网络架构,有灵活、智能、自动化、可编程、资源池化,业务感知等等优点。而这些优点全都依赖于SDN网络...

    在这里插入图片描述
    SDN即软件定义网络,可以将网络虚拟化,实现数据转发和控制分离,控制与转发分离后,更利于网络的集中控制,使得控制层获得网络资源的全局信息,并根据业务需求进行资源的全局调配和优化。由此可见,sdn技术的性能和可靠性瓶颈在于sdn控制器,因此,sdn控制器可靠性测试是很有必要的。
    SDN是一种新型的网络架构,有灵活、智能、自动化、可编程、资源池化,业务感知等等优点。而这些优点全都依赖于SDN网络中的核心组件——控制器。作为以中央管控的方式管理整张网络的大脑,控制器的性能关乎整个网络的性能表现,因此SDN控制器的可靠性和性能测试十分重要。现有方法是使用物理主机和交换机,占用较多资源;此为现有技术中存在的缺陷和不足。
    近些年,SDN迅速兴起,并得到学术界和工业界的广泛关注,且成功地应用于商业网络领域。而控制器,作为控制平面的核心部件,在SDN部署运行中发挥了关键作用。因此针对控制器的攻击,如DDoS攻击和基于漏洞和后门发起的篡改流表等类似攻击形式,对底层网络安全高效运行带来了极大挑战。一旦攻击者成功实施此类攻击,将会导致整个网络运作异常、低效甚至于瘫痪。
    而现有的SDN运行机制或是控制器安全机制在应对上述安全威胁时还存在很大不足,因此急需一种能够在面临控制器失效情形时依然有效保障SDN运行的装置。
    转发器:负责收集子网拓扑和交换机状态等信息,并将信息转发至所有控制器,然后控制器根据自身角色选择存储更新信息或生成流规则。
    感知器:实时监测感知网络状态并进行异常检测,通过分析子网相关的状态数据来判断网络运行情况,如发现异常,以警告消息形式将感知结果告知调度器。决策器:用于接收来自控制层控制器生成的信息,并利用择多判决方法完成下发到子网的信息决策,当决策完成时,结果以通知消息方式告知调度器。
    调度器:负责调度控制器对子网进行管理,拥有定时和信息触发两种运行机制,依据感知动态的调度方式,进而对控制器的角色做出针对性调整。
    Vecloud是一家面向企业提供云交换网络服务为核心业务的技术创新企业,公司有24*7专业运维团队支撑,可以快速定位客户使用中遇到的问题,最快解决问题。http://www.vecloud.com/products/cloudconnect.html

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  • SDN控制器主要使用LLDP(Link Layer Discovery Protocol,链路层发现协议)作为链路发现协议。该协议可将设备的能力、管理地址以及设备标识等一系列信息组织成一系列的 TLV(Type/Length/Value),并将其封装为LLD.

    在这里插入图片描述
    软件定义网络(Software Defined
    Networking,SDN)是一种新型的网络架构,它将网络的控制平面与数据平面分离,逻辑上集中式的控制平面使网络变的可编程、易管理。控制器在SDN网络中是中枢系统,它的性能对网络的性能有着重要的影响。
    SDN控制器主要使用LLDP(Link Layer Discovery
    Protocol,链路层发现协议)作为链路发现协议。该协议可将设备的能力、管理地址以及设备标识等一系列信息组织成一系列的
    TLV(Type/Length/Value),并将其封装为LLDPDU报文(Link Layer Discovery Protocol Data
    Unit)发布给自己的直连邻居,邻居收到这些信息后会以MIB(Management Information
    Base)的形式保存,以供网络管理系统查询机判断链路的通信状况。而在SDN架构中,发送LLDP数据包的工作由控制器来完成。
    目前,业界比较流行的有OpenDaylight(ODL)、ONOS、OpenContrail、Ryu、Floodlight等SDN控制器。
    Open
    Daylight是一个高度可用、模块化、可扩展、支持多协议的控制器平台,可以作为SDN管理平面管理多厂商异构的SDN网络。它提供了一个模型驱动服务抽象层(
    MD-SAL),允许用户采用不同的南向协议在不同厂商的底层转发设备上部署网络应用。
    控制器负责整个SDN网络的集中化控制,对于把握全网资源视图、改善网络资源交付都具有非常重要的作用。但控制能力的集中化,也意味着控制器的安全性和性能成为全网的瓶颈。另外,单一的控制器也无法应对跨多个地域的
    SDN网络问题,基于SDN控制器组成的分布式集群,可以避免单一的控制器节点在可靠性、扩展性、性能方面的问题。
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  • 目前正在使用的网络架构已有30年的历史。在此架构下,交换机/路由器需要在超过6 000个分布式协议中使整个网络正常运行。...最后通过对当前7种控制器的实验以及SDN相关原理SDN控制器的特性进行了总结与分析。
  • 基于OpenFlow协议的SDN控制器拓扑发现

    千次阅读 2019-02-26 20:40:58
    基于OpenFlow协议的SDN控制器拓扑发现     OpenFlow协议的SDN控制器通过LLDP(Link Layer Discovery Protocol,链路发现协议)协议进行链路发现,并根据收集的链路信息来识别网络结构,生成网络拓扑。 LLDP协议 ...

    基于OpenFlow协议的SDN控制器拓扑发现

        OpenFlow协议的SDN控制器通过LLDP(Link Layer Discovery Protocol,链路发现协议)协议进行链路发现,并根据收集的链路信息来识别网络结构,生成网络拓扑。

    LLDP协议

        LLDP协议为二层协议,通过在本地子网中通告自己的设备标识以及相关接口信息来实现链路发现的功能,其基于Ethernet II格式封装的帧格式如下:
    在这里插入图片描述
    DMAC:目的MAC地址,为固定组播地址,0x0180-C200-000E

    SMAC:源MAC地址,为端口MAC或设备MAC地址

    Ether_Type:以太网类型,为0x88CC

    Classis_ID TLV:用于描述设备信息

    Port_ID TLV:用于描述发送的端口信息

    TTL TLV:用于描述生存时间信息

    END of LLDPDU TLV作为LLDPDU结尾

    FCS:为帧校验序列

    基于OpenFlow协议的拓扑发现原理

    在这里插入图片描述

    1. 在上电启动后OpenFlow交换机配置IP地址,与控制器建立连接,交换机主动上报端口等状态信息;
    2. SDN控制器会根据SDN交换机上报的端口状态,构造携带LLDP 数据包的Packet SDN控制器会根据SDN交换机上报的端口状态,构造携带LLDP 数据包的Packet Out报文,并将其发送给OpenFlow交换机S0/S1。(以S0为例,发给交换机S0的LLDP的Classis ID 为 S0,Port ID为P0);
    3. OpenFlow交换机S0在接收到Packet OpenFlow交换机S0在接收到Packet Out报文后,根据转发端口信息,将其携带的LLDP报文从指定端口输出(OpenFlow交换机S0的P0);
    4. OpenFlow交换机S1在接收到P0的LLDP报文后,由于没有转发表,默认规则为送控制器处理,则OpenFlow交换机S1构造PacketOpenFlow交换机S1在接收到P0的LLDP报文后,由于没有转发表,默认规则为送控制器处理,则OpenFlow交换机S1构造Packet In报文发送给控制器。
          通过以上步骤SDN控制器可以根据Packet In 中的LLDP报文可知发送的源交换机及源端口,根据Packet IN报文的携带的交换机及端口信息可知目的交换机以及目的端口,因此可以计算出S0与S1之间的拓扑。而OpenFlow交换机下面挂载的PC结点,由于DMAC不是自己则不会对接收的LLDP报文进行响应,则SDN控制器认为其为终端节点。
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  • OpenStack与SDN控制器的集成

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    OpenStack与SDN控制器的集成 蒋暕青 1.OpenStack Neutron简介 Neutron添加了一层虚拟的网络服务让租户(用户)构建自己的虚拟网络。Neutron是对网络的虚拟化,该网络可以从一个地方移动到另一...
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    SDN控制器通过LLDP(Link Layer...为了讲解SDN控制器的发现原理,首先简要介绍LLDP协议的相关内容,先关内容来自百度百科和这篇博文: LLDP帧的格式如下: 图中的TLV都属于LLDP帧的的数据字段。这张图中显示的LLDP
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    2021-05-07 09:20:35
    SDN网络的一大特点就是资源由控制器集中管理,控制器管理网络,最基本的当然需要知道网络的拓扑,而网络拓扑可能时时发生变化,所以控制器需要时时监测。对于传统交换机,正常情况他们是通过LLDP等类似的邻居发现...
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  • 同时,还介绍了SDN中最重要的系统一SDN控制器实现架构和原理;随后,介绍了SDN而临的各种挑战和可能的应对措施;最后,介绍了如何从现有网络架构演进到SDN架构 本书为华为3位顶级架构师的心血之作,是学习SDN的必备书籍 ...
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    SDN的工作原理 SDN网络架构的三层模型 架构主要分为协同应用层,控制层,转发层三层,网络架构本身包括管理平面,控制平面和转发平面,与...这里注意sdn架构下,sdn控制器直接提供网络业务服务接口,APP就不需关心内部
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  • 最近在学习SDN,需要安装ryu控制器,反反复复折腾了好长时间,也不是说安装有多难,主要是安装的步骤太琐碎,需要的组件也不清楚,所以导致安装过程中出现了一系列的问题,今天可能安装成功了,过两天说不定又忘了...

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