|
|
|
軟件定義網絡（SDN）是由Emulex公司提出的一種新型網絡創新架構，旨在幫助網絡跨入雲時代，適應快速變化的業務需求。本書全面介紹了軟件定義網絡的基本概念、原理和商業應用。全書共13章，從多個方面闡釋了SDN，從SDN的由來和歷史沿革，到SDN技術的最新發展情況和未來走向，全面分析了SDN和OpenFlow的技術原理，分析了SDN的開放源碼及相關資源，並探討了SDN的應用場景、商業發展及其局限性，是一本視野廣闊的SDN參考手冊。
Paul Goransson，擁有美國波士頓大學計算機工程碩士學位以及美國新罕布什爾大學計算機科學博士學位。Paul曾任職於安捷倫科技的先進網絡部門和思科的無線網絡商務部門的高級管理層。他親手創建的兩家公司都已成功被行業巨頭收購：惠普收購了Qosnetics（1999）；思科收購了Meetinghouse（2006）。
Chuck Black，擁有美國加州州立理工大學的計算機科學學士和碩士學位，在計算機網絡領域擁有超過31年的工作經驗，其中大部分時間在惠普研究與開發實驗室工作，此后他成為SDN初創公司Tallac Networks的創始人之一。在局域網發展的早期，Chuck曾是該行業最早的網絡拓撲發現算法的作者。
第1章 緒言
1.1分組交換的基本術語
1.2歷史背景
1.3現代數據中心
1.4傳統交換機體系結構
1.4.1數據、控制和管理平面
1.4.2基於軟件的路由選擇和橋接
1.4.3轉發表的硬件查找
1.4.4通用可編程的轉發規則
1.5自治和動態轉發表
1.5.1二層控制
1.5.2三層控制
1.5.3是協議大雜燴還是一碗交換機粥
1.6我們能提高分組轉發的IQ值嗎
1.7開源和技術轉變
1.8本書的組織結構
參考文獻
第2章 為什麼是SDN
2.1交換機及控制平面的發展歷程
2.1.1用軟件實現的簡單的分組轉發和路由選擇
2.1.2早期設備的獨立性和自治性
2.1.3從軟件走向硬件
2.1.4硬件轉發以及用軟件實現的控制
2.1.5簡化設備的需求越來越強烈
2.1.6控制從設備上的移除
2.2成本
2.2.1開發成本不斷增加
2.2.2封閉的環境鼓勵供應商的市場圈定
2.2.3變革的復雜性與阻力
2.2.4網絡運營成本的上升
2.3SDN意味着不斷的探索和革新
2.3.1現狀對目前主流供應商有利
2.3.2SDN對科研創新的促進作用
2.4數據中心的創新
2.4.1計算和存儲虛擬化
2.4.2當前網絡的不足之處
2.5數據中心的要求
2.5.1自動化
2.5.2可擴展性
2.5.3多路徑
2.5.4多租戶
2.5.5網絡虛擬化
2.6小結
參考文獻
第3章 SDN的起源
3.1網絡技術的發展歷程
3.1.1大型機網絡：遠程終端
3.1.2點對點對等連接
3.1.3局域網
3.1.4橋接網絡
3.1.5路由選擇網絡
3.2SDN的前身
3.2.1早期的嘗試
3.2.2網絡接入控制
3.2.3編排
3.2.4虛擬管理器網絡插件
3.2.5ForCES：轉發和控制平面的分離
3.2.64D：集中的網絡控制
3.2.7Ethane：基於控制器的網絡策略
3.3軟件定義網絡的誕生
3.3.1OpenFlow的出現
3.3.2開放網絡基金會
3.4維護SDN的互操作性
3.5開放源代碼的積極作用
3.5.1集體的力量
3.5.2集體的危險性
3.5.3SDN開源代碼
3.6傳統機器向SDN的演化
3.7網絡虛擬化
3.8我可以把自己的網絡稱為SDN嗎
3.9小結
參考文獻
第4章 SDN的工作原理
4.1SDN的基本特點
4.1.1平面分離
4.1.2簡化的設備和集中的控制器
4.1.3網絡自動化和虛擬化
4.1.4開放性
4.2SDN的工作原理
4.3SDN網絡設備
4.3.1流表
4.3.2軟件SDN交換機
4.3.3硬件SDN設備
4.3.4SDN設備的現有實現
4.3.5流的數量調整
4.4SDN控制器
4.4.1SDN控制器的核心模塊
4.4.2SDN控制器接口
4.4.3目前SDN控制器的實現
4.4.4SDN控制器的潛在問題
4.5SDN應用
4.5.1SDN應用的職責
4.6替代的SDN方法
4.6.1利用現有API的SDN
4.6.2利用基於虛擬機管理程序的覆蓋網絡的SDN
4.7小結
參考文獻
第5章 OpenFlow規范
5.1本章使用的術語
5.2OpenFlow概述
5.2.1OpenFlow交換機
5.2.2OpenFlow控制器
5.2.3OpenFlow協議
5.2.4控制器與交換機之間的安全通道
5.3OpenFlow 1.0和OpenFlow的基本概念
5.3.1端口和端口隊列
5.3.2流表
5.3.3分組匹配
5.3.4動作與分組轉發
5.3.5控制器和交換機之間的消息
5.3.6舉例：控制器對流表的編程
5.3.7舉例：基本的分組轉發
5.3.8舉例：交換機向控制器轉發分組
5.4OpenFlow 1.1新增功能
5.4.1多級流表
5.4.2群組
5.4.3MPLS和VLAN標簽的支持
5.4.4虛擬端口
5.4.5控制器連接失效
5.4.6舉例：使用多級流表的轉發
5.4.7舉例：使用V.1.1的群組多播
5.5OpenFlow1.2的新增功能
5.5.1支持可擴展匹配
5.5.2支持可擴展的SET_FIELD分組重寫
5.5.3PACKET_IN中可擴展的上下文表達式
5.5.4多控制器
5.5.5舉例：經過SP網絡的橋接VLAN
5.6OpenFlow1.3的新增功能
5.6.1功能協商的重構
5.6.2支持更靈活的表失配
5.6.3每流計量
5.6.4每連接的事件過濾
5.6.5輔助連接
5.6.6PACKET_IN消息中的Cookie
5.6.7運營商骨干網橋接的標簽處理
5.6.8舉例：利用計量段強制實施的QoS
5.7OpenFlow的局限性
5.8小結
參考文獻
第6章 SDN的替代定義
6.1OpenFlow潛在的缺點
6.1.1變化太大、太快
6.1.2單點故障
6.1.3性能和規模
6.1.4深度分組檢測
6.1.5狀態流意識
6.1.6結論
6.2SDN—via—API
6.2.1網絡設備中的傳統API
6.2.2適用於SDN—via—API的API
6.2.3REST：一種不同的API協議
6.2.4SDN—via—API舉例
6.2.5SDN—via—API的評估
6.3基於虛擬機管理程序的覆蓋網絡SDN
6.3.1覆蓋網絡中的控制器
6.3.2覆蓋網絡的操作過程
6.3.3SDN—via—overlay舉例
6.3.4SDN—via—overlay的評估
6.4利用開放設備的SDN
6.5網絡功能虛擬化
6.6各種替代方法之間的重疊與比較
6.7小結
參考文獻
第7章 數據中心的SDN
7.1數據中心的定義
7.2數據中心的需求
7.2.1克服當前網絡的限制
7.2.2增加、移動和刪除資源
7.2.3故障恢復
7.2.4多租戶
7.2.5流量工程和路徑效率
7.3數據中心的隧道技術
7.3.1虛擬擴展局域網
7.3.2使用通用路由封裝的網絡虛擬化
7.3.3無狀態傳輸隧道
7.4數據中心的路徑技術
7.4.1通用多路徑路由選擇
7.4.2多生成樹協議
7.4.3最短路徑橋接
7.4.4等價多路徑
7.4.5SDN和最短路徑的復雜性
7.5數據中心的以太網矩陣
7.6數據中心的SDN應用場景
7.6.1克服當前網絡的限制
7.6.2增加、移動和改變網絡資源
7.6.3故障恢復
7.6.4多租戶
7.6.5流量工程和路徑有效性
7.7比較開放SDN與SDN—via—overlay在數據中心的表現
7.7.1SDN—via—overlay
7.7.2開放SDN
7.8現實世界的數據中心實現
7.9小結
參考文獻
第8章 非數據中心環境下的SDN
8.1廣域網
8.1.1SDN在廣域網中的應用
8.1.2舉例：谷歌廣域網的MPLSLSP
8.2服務提供商和電信運營商網絡
8.2.1SDN在服務提供商和電信運營商網絡中的應用
8.2.2舉例：MPLS—TE和MPLSVPN
8.2.3舉例：服務提供商的雲爆發
8.3園區網
8.3.1園區網中的SDN：策略的應用
8.3.2園區網中的SDN：設備與用戶安全
8.3.3園區網中的SDN：流量抑制
8.4酒店網
8.5移動網絡
8.5.1SDN應用於移動網絡
8.6在線網絡功能
8.6.1NFV與SDN的比較
8.6.2SDN應用於服務器負載均衡
8.6.3SDN用於防火牆
8.6.4SDN應用於入侵檢測
8.7光傳輸網絡
8.7.1SDN應用於光網絡
8.8SDN與P2P／覆蓋網絡的比較
8.9小結
參考文獻
第9章 SDN生態圈合作伙伴
9.1學術研究機構
9.1.1學術界對SDN的主要貢獻
9.2產業研究實驗室
9.3網絡設備制造商
9.4軟件供應商
9.5白盒交換機
9.6商用芯片生產商
9.7原始設備制造商
9.8企業
9.9標准機構和產業聯盟
9.9.1開放網絡基金
9.9.2OpenDaylight
9.9.3OpenStack
9.9.4IETF和IEEE
9.10小結
參考文獻
……
第10章 SDN的應用
第11章 SDN開源代碼
第12章 商業影響
第13章 SDN的未來
附錄 縮略語
