認(rèn)識一個人往往是從姓名開始，技術(shù)也是一樣，因?yàn)槊Q往往是最精煉的介紹，涵括了技術(shù)最顯著的特征。認(rèn)識SDN，我們就從名字開始。SDN全稱“software defined network”，即“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”，從字面來看就是由軟件為主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)。

目前的網(wǎng)絡(luò)中也有軟件，不過是設(shè)備商寫死在設(shè)備中的，設(shè)備商并沒有向網(wǎng)絡(luò)用戶開放這些軟件，于是網(wǎng)絡(luò)用戶順理成章的受制于設(shè)備商了。長期受著設(shè)備商的壓制，花大價錢卻得不到理想的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)用戶的小宇宙終于爆發(fā)了。網(wǎng)絡(luò)用戶大力推廣SDN，試圖以此擺脫設(shè)備商的鉗制。

與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同的是，SDN中不僅有大量軟件參與，而且軟件占據(jù)主導(dǎo)地位。或者說，SDN是一種更智能的網(wǎng)絡(luò)。假如傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是一個機(jī)器人，主人說“我要吃宮爆雞丁”，那么機(jī)器人就會搜索已存的菜譜，根據(jù)菜譜做出一道宮爆雞丁。但是如果主人今天想吃重口味的宮爆雞丁，要求加變態(tài)辣，又或者主人今天上火，要求宮爆雞丁不加辣，那么這種機(jī)器人就沒法滿足主人了，除非去找廠家重新寫下代碼，給增加幾個固定選項(xiàng)，但是終歸還是固定的，死板的。而SDN機(jī)器人就不一樣了，將編程權(quán)利轉(zhuǎn)交給主人，主人可以根據(jù)自己的喜好進(jìn)行設(shè)置，不需要一直求助廠家。簡而言之，SDN實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的可編程性，不僅將網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)轉(zhuǎn)移到用戶手中，而且大大提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性。

宮爆雞丁.jpg

從名稱可以大致了解SDN的涵義，但是并沒有明確的概念，因此很容易產(chǎn)生誤解。我們不僅需要知道SDN是什么，還應(yīng)該明確SDN不是什么，這樣才能更加立體的認(rèn)識SDN。常常與SDN混為一談的是OpenFlow，但實(shí)際上這兩者并不等同。SDN并不是一項(xiàng)技術(shù)，而是一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，或者說是一種理念，符合這種理念的網(wǎng)絡(luò)就可以認(rèn)為是SDN網(wǎng)絡(luò)。似乎SDN顯得有點(diǎn)抽象，而OpenFlow不然，OpenFlow是SDN架構(gòu)中的一種南向接口協(xié)議，也就是說沒有OpenFlow協(xié)議的SDN網(wǎng)絡(luò)依舊是SDN網(wǎng)絡(luò)。之所以兩者經(jīng)常被混淆是因?yàn)镺penFlow是最具SDN特色、最有影響力的南向接口協(xié)議。

另一個經(jīng)常與SDN同時出現(xiàn)的詞是NFV（network function virtualization），從名稱來看兩者就不是一回事。SDN和NFV是兩種概念，之所以常常同時提起是因?yàn)閮烧哂泻軓?qiáng)的互補(bǔ)性，不過NFV并不依賴SDN的部署，二者的關(guān)系屬于可以各自獨(dú)立，但是融合在一起會產(chǎn)生一加一大于二的效果。

除了“你叫什么？”另一個常問的問題便是“你是哪里人？”誕生地讓別人更了解你。SDN也是一樣，了解SDN的起源可以幫助我們更全面的認(rèn)識SDN。有人將SDN戲稱為Stanford defined network，原因是SDN誕生于美國GENI項(xiàng)目資助的斯坦福大學(xué)Clean Slate課題。

首先我們了解一下Clean Slate項(xiàng)目。Internet憑借其松散型和簡單性獲得了巨大的成功，但是Internet與生俱來的缺陷集中在可擴(kuò)展性、安全性、移動性和QoS，雖然在無類域間路由CIDR、網(wǎng)絡(luò)地址翻譯NAT、MPLS等技術(shù)緩解了這些問題，但是并沒有從根本上解決問題，反而將互聯(lián)網(wǎng)的小蠻腰補(bǔ)成了水桶腰，失去了最初的那份簡單。于是越來越多的人認(rèn)為重新定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)或許是解決問題的根本方法，這種根本方法就是Clean Slate方案。Clean Slate有廣義和狹義之分，廣義泛指各種各樣的下一代網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目，狹義指有斯坦福大學(xué)Nick McKeown教授領(lǐng)頭的實(shí)驗(yàn)室研究計(jì)劃，而SDN就誕生于狹義Clean Slate。

Nick McKeown的學(xué)生Casaso在工作期間深刻意識到網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性、封閉性與不安全性，他認(rèn)為想要徹底改變這種狀況就必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改革。于是Casaso提出了一個關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全與管理的項(xiàng)目Ethane，該項(xiàng)目試圖通過一個集中式控制器定義基于網(wǎng)絡(luò)流的安全控制策略，并將安全策略應(yīng)用到各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，從而實(shí)現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的控制。而該項(xiàng)目中的控制器就是NOX，為了讓NOX更好地管理交換機(jī)，于是OpenFlow協(xié)議隨之誕生了。這個項(xiàng)目得到了Casaso的導(dǎo)師McKeown的重視，給予了大量指導(dǎo)，此后McKeown及其團(tuán)隊(duì)基于OpenFlow進(jìn)一步提出了SDN的概念。

說了這么多關(guān)于SDN的花邊新聞，那么到底什么是SDN呢？簡而言之，就是控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離。正如下圖所示將控制層與轉(zhuǎn)發(fā)層剝離，轉(zhuǎn)發(fā)層只負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，控制、管理決策由控制器下發(fā)，網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過控制器管控網(wǎng)絡(luò)行為。轉(zhuǎn)發(fā)層面與控制層之間通過南向接口連接，而控制器與應(yīng)用層之間通過北向接口連接。而最具代表性的南向接口協(xié)議就是OpenFlow了。