车辆管理网站开发,公司官网静态,唐山官方网站建设,搭建微信网站通用转发和SDN
网络层功能#xff1a;
转发#xff1a; 对于从某个端口 到来的分组转发到合适的 输出端口路由#xff1a; 决定分组从源端 到目标端的路径
网络层
传统路由器的功能
每个路由器(Per Route)的控制平面 #xff08;传统#xff09;
每个路由器上都有实…通用转发和SDN
网络层功能
转发 对于从某个端口 到来的分组转发到合适的 输出端口路由 决定分组从源端 到目标端的路径
网络层
传统路由器的功能
每个路由器(Per Route)的控制平面 传统
每个路由器上都有实现路由算法元件它们之间需要相互交互形成传统IP实现方式的控制平面控制平面式分布式的由各个路由器的各自完成难于管理 路由器的网络层功能
IP转发对于到来的分组按照路由表决定如何转发数据平面路由决定路径计算路由表处在控制平面
传统的网络设备
还有其他种类繁多网络设备中间盒
交换机防火墙NATIDS负载均衡设备未来不断增加的需求和相应的网络设备需要不同的设备去实现不同的网络功能 每台设备集成了控制平面和数据平面的功能控制平面分布式地实现了各种控制平面功能升级和部署网络设备非常困难
网络设备控制平面的实现方式特点
互联网网络设备传统方式都是通过分布式每台设备的方法来实现数据平面和控制平面功能
垂直集成每台路由器或其他网络设备包括 硬件、在私有的操作系统互联网标准协议(IP, RIP, IS-IS, OSPF, BGP)的私有实现从上到下都由一个厂商提供代价大、被设备上“绑架”“ 每个设备都实现了数据平面和控制平面的事情 控制平面的功能是分布式实现的 设备基本上只能分布式升级困难按照固定方式工作 控制逻辑固化。不同的网络功能需要不同的 “middleboxes”防火墙、负载均衡设备、NAT boxes, .数据控制平面集成控制逻辑分布-固化 代价大升级困难管理困难等
问题
垂直集成造成价格昂贵不便于创新的生态垄断分布式、固化设备功能造成网络设备种类繁多 无法改变路由等工作逻辑无法实现流量工程等高级 特性配置错误影响全网运行升级和维护会涉及到全网设 备管理困难要增加新的网络功能需要设计、实现以及部署新的 特定设备设备种类繁多 ~2005开始重新思考网络控制平面的处理方式 集中远程的控制器集中实现控制逻辑远程数据平面和控制平面的分离
SDN逻辑上集中的控制平面
一个不同的通常是远程控制器和CA交互控制器决定分组转发的逻辑可编程CA所在设备执行逻辑 SDN的主要思路
网络设备数据平面和控制平面分离数据平面 - 分组交换机 将路由器、交换机和目前大多数网络设备的功能进一步抽象成按照流表由控制平面设置的控制逻辑进行PDU帧、分组的动作包括转发、丢弃、拷贝、泛洪、阻塞统一化设备功能SDN交换机分组交换机执行控制逻辑 控制平面 - 控制器 网络应用 分离、集中计算和下发控制逻辑流表
SDN控制平面和数据平面分离的优势
水平集成控制平面的开放实现而非私有实现创造出好的产业状态促进发展 分组交换机、控制器和各种控制逻辑网络应用APP可由不同厂商生产专业化引入竞争形成良好生态 集中式实现控制逻辑网络管理容易 集中式控制器了解网络状况编程简单传统方式困难避免路由器的误配置 基于流表的匹配 行动的工作方式允许“可编程的”分组交换机 实现流量工程等高级特性在此框架下实现各种新型未来的网络设备
类比主框架到PC的演变 流量工程传统路由比较困难 Q: 网管如果需要u到z的流量走uvwz,x到z的流量走xwyz怎么办 A: 需要定义链路的代价流量路由算法以此运算 IP路由面向目标无法操作 (或者需要新的路由算法)! Q: 如果网管需要将u到z的流量分成2路uvwz 和uxyz ( 负载均衡)怎么办?IP路由面向目标 A: 无法完成(在原有体系下只有使用新的路由选择算法 而在全网部署新的路由算法是个大的事情) Q:如果需要w对蓝色的和红色的流量采用不同的路由怎么办 A: 无法操作 (基于目标的转发采用LS, DV 路由)
SDN特点 SDN架构
数据平面交换机
快速、简单、商业化交换设备采用硬件实现通用转发功能流表被控制器计算和安装基于南向APISDN控制器访问基于流的交换机 定义了哪些可以被控制哪些不能定义了和控制器的协议 SDN控制器
维护网络状态信息通过上面的北向API和网络应用交互通过下面的南向API和网络交换机交互逻辑上集中但是在实现上通常由于性能、可拓展性、容错性以及鲁棒性采用分布式方法 控制应用
控制的大脑采用下层提供的服务SDN控制器提供的API实现网络功能 路由器交换机接入控制防火墙负载均衡其他功能 非绑定可以被第三方提供与控制器厂商以通常上不同与分组交换机厂商也可以不同 流表
每个路由器包含一个流表被逻辑上集中的控制器计算和分发 OpenFlow
OpenFlow数据平面抽象
流由分组帧头部字段所定义通用转发简单的分组处理规则 模式将分组头部字段和流表进行匹配行动对于匹配上的分组可以是丢弃、转发、修改、将匹配的分组发送给控制器优先权Priority几个模式匹配了优先采用哪个消除歧义计数器Counters#bytes 以及 #packets 流表的表项结构 例子 OpenFlow抽象
match action统一化各种网络设备提供的功能
设备matchaction路由器最长前缀匹配通过一条链路转发防火墙IP地址和TCP/UDP端口号允许或者禁止交换机目标MAC地址转发或者泛洪NATIP地址和端口号重写地址和端口号
目前几乎所有的设备都可以在这个匹配 行动模式框架进行描述具体化为各种网络设备包括未来的网络设备
OpenFlow例子
