SDN核心技術(shù)剖析和實(shí)戰(zhàn)指南

內(nèi)容概要

SDN（Software Defined Networking，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的熱點(diǎn)，被業(yè)界普遍認(rèn)為是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向，孕育著巨大的市場機(jī)會(huì)。
本書首先對SDN 的概念和背景進(jìn)行了系統(tǒng)的論述，比較和分析了SDN 領(lǐng)域的主流觀點(diǎn)；進(jìn)而全面深入地梳理了SDN 的核心技術(shù)體系，針對SDN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中各個(gè)層次的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)講解。同時(shí)，本書提供了基于開源技術(shù)的SDN 實(shí)踐指南，幫助讀者進(jìn)一步加深對SDN 的原理與實(shí)現(xiàn)的理解。最后，本書充分地分析了SDN 的應(yīng)用場景，并從產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的角度對SDN 的發(fā)展格局和未來走勢進(jìn)行了分析和展望。
本書對從事SDN 技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)的專業(yè)人士、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營服務(wù)從業(yè)人員，以及相關(guān)專業(yè)的高校學(xué)生和對SDN 感興趣的各位讀者，都會(huì)提供有益的幫助。

作者簡介

趙慧玲
中國電信股份有限公司云計(jì)算研究中心主任，中國電信北京研究院總工程師，中國通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)工作委員會(huì)主席，中國通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)主任委員。被國家科技部聘任為國家十二五科技重點(diǎn)專項(xiàng)（寬帶網(wǎng)絡(luò)）專家組專家，國家科技部三網(wǎng)融合專家組成員。發(fā)表文章近百篇，出版技術(shù)專著12部；獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、部級科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)9項(xiàng)、三等獎(jiǎng)8項(xiàng)。
雷葆華
中國電信股份有限公司北京研究院云計(jì)算產(chǎn)品線總監(jiān)，中國電子學(xué)會(huì)云計(jì)算專委會(huì)委員。2003年進(jìn)入中國電信北京研究院，主要從事互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和電信增值業(yè)務(wù)研究，參與中國電信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)等工作。負(fù)責(zé)CDN、P2P、IDC等網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)工作，并有著深入研究，是業(yè)界知名的云計(jì)算專家，負(fù)責(zé)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃、新產(chǎn)品預(yù)研等工作。作為第一作者編寫的《云計(jì)算解碼》、《CDN技術(shù)詳解》等書獲得了業(yè)界的高度贊譽(yù)，其中《CDN技術(shù)詳解》入選“2012年度51CTO讀者評選的我最喜愛的IT原創(chuàng)圖書”。提交專利28項(xiàng)，已授權(quán)專利8項(xiàng)，發(fā)表多篇有影響力的論文和文章，多次獲得部級科技進(jìn)步獎(jiǎng)勵(lì)，作為第一完成人的《高性能、可管控的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)》項(xiàng)目獲得了2007年度中國通信學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)，《電信運(yùn)營商云計(jì)算應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新及試商用推廣》項(xiàng)目獲得了2012年度中國通信學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
王峰
中國電信股份有限公司北京研究院高級工程師，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)博士，北京航空航天大學(xué)研究生導(dǎo)師。負(fù)責(zé)中國電信的云計(jì)算規(guī)劃，對數(shù)據(jù)中心、虛擬桌面等云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)有深入研究和豐富實(shí)踐。
王茜
北京郵電大學(xué)通信與信息系統(tǒng)專業(yè)博士，就職于中國電信北京研究院。多年來一直從事電信寬帶網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的研究，在IP網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化、下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能管道技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)等方面有深入研究和積累，并參加ITU-T、IETF、CCSA等標(biāo)準(zhǔn)組織的標(biāo)準(zhǔn)編制工作，發(fā)表文章30余篇，專著4本。
王和宇
中國電信股份有限公司北京研究院高級工程師，北京郵電學(xué)院計(jì)算機(jī)系碩士。多年來一直從事IPv6、城域網(wǎng)、CDN、云計(jì)算、SDN等領(lǐng)域的技術(shù)研究。在國內(nèi)核心期刊發(fā)表過多篇技術(shù)文章、提交過多項(xiàng)國內(nèi)專利，參與編寫了《NGI與IPv6》系列叢書及《云計(jì)算解碼（第2版）》。
解云鵬
北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)碩士，中國電信北京研究院高級工程師。先后從事IP城域網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、家庭及中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的研究，在國內(nèi)核心期刊發(fā)表過多篇技術(shù)文章，提交過多項(xiàng)發(fā)明專利，參與編寫了《城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)與業(yè)務(wù)運(yùn)營》、《新型應(yīng)用時(shí)代的智能管道關(guān)鍵技術(shù)》等圖書。
劉圓
中國電信股份有限公司北京研究院高級工程師，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)系博士，北京航空航天大學(xué)研究生導(dǎo)師。曾任清華大學(xué)信研院博士后、英特爾中國研究院研究員，研究領(lǐng)域包括：云存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)中心光互連網(wǎng)絡(luò)、可重構(gòu)計(jì)算、自動(dòng)并行編譯器，具有多年嵌入式設(shè)備驅(qū)動(dòng)、編譯器開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)。
史凡
高級工程師，中國電信股份有限公司北京研究院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)部全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)研究室主任，MEF（城域以太網(wǎng)論壇）中國工作組Co-Chair，CCSA（中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）TC3“軟件化智能型通信網(wǎng)絡(luò)”工作組組長。主要研究領(lǐng)域?yàn)橄乱淮ヂ?lián)網(wǎng)、智能管道和SDN。

書籍目錄

第1 章 SDN 技術(shù)概述.........................................................................1
1.1 SDN 定義..................................................................................2
1.1.1 ONF SDN 架構(gòu)定義..................................................... 3
1.1.2 ETSI NFV 架構(gòu)定義.....................................................4
1.1.3 OpenDaylight 開源項(xiàng)目................................................5
1.1.4 SDN 架構(gòu)的特征分析...................................................7
1.2 SDN 發(fā)展背景..........................................................................8
1.3 SDN 實(shí)現(xiàn)方案........................................................................10
1.3.1 基于專用接口的方案..................................................11
1.3.2 基于疊加網(wǎng)絡(luò)的方案..................................................12
1.3.3 基于開放協(xié)議的方案..................................................14
1.3.4 SDN 實(shí)現(xiàn)方案分析.....................................................14
1.4 SDN 核心技術(shù)........................................................................14
1.4.1 交換機(jī)及南向接口技術(shù)..............................................15
1.4.2 控制器及北向接口技術(shù)..............................................17
1.4.3 應(yīng)用編排和資源管理技術(shù)..........................................18
1.5 本章小結(jié).................................................................................18
第2 章 SDN 交換機(jī)及南向接口技術(shù).......................................20
2.1 交換機(jī)核心技術(shù).....................................................................21
2.1.1 交換機(jī)工作原理..........................................................23
2.1.2 交換機(jī)實(shí)現(xiàn)技術(shù)......................................................... 24
2.2 OpenFlow 交換機(jī)規(guī)范........................................................... 29
2.2.1 OpenFlow v1.0 概述................................................... 29
2.2.2 OpenFlow 標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)................................................... 40
2.2.3 OpenFlow 問題分析................................................... 56
2.3 OF-CONFIG 配置管理協(xié)議................................................... 57
2.3.1 OF-CONFIG v1.0 概述............................................... 59
2.3.2 OF-CONFIG 協(xié)議演進(jìn)............................................... 62
2.4 OVS 交換機(jī)實(shí)現(xiàn)分析............................................................ 63
2.4.1 OVS 交換機(jī)工作原理................................................ 63
2.4.2 OVS 交換機(jī)核心實(shí)現(xiàn)................................................ 65
2.5 本章小結(jié)................................................................................ 68
第3 章 SDN 控制器及北向接口技術(shù)...................................... 69
3.1 控制器核心技術(shù)..................................................................... 70
3.1.1 南向網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)..................................................... 70
3.1.2 北向業(yè)務(wù)支撐技術(shù)..................................................... 76
3.1.3 東西向控制器擴(kuò)展技術(shù)............................................. 78
3.2 控制器設(shè)計(jì)要素..................................................................... 81
3.3 開源控制器實(shí)現(xiàn)..................................................................... 89
3.3.1 NOX/POX ................................................................... 90
3.3.2 Ryu.............................................................................. 91
3.3.3 Floodlight.................................................................... 93
3.3.4 控制器實(shí)現(xiàn)分析......................................................... 96
3.4 本章小結(jié).............................................................................. 101
第4 章 SDN 應(yīng)用編排和資源管理技術(shù).............................. 102
4.1 SDN 應(yīng)用類型和實(shí)現(xiàn)技術(shù).................................................. 103
4.1.1 資源管理平臺(tái)...........................................................105
4.1.2 軟件定義的應(yīng)用交付................................................108
4.2 OpenStack 平臺(tái)的Quantum 組件分析................................. 111
4.2.1 OpenStack Quantum 實(shí)現(xiàn)原理.................................. 115
4.2.2 OpenStack Quantum 的基本功能.............................. 119
4.3 本章小結(jié)...............................................................................125
第5 章 SDN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn).........................................................127
5.1 SDN 實(shí)驗(yàn)概述......................................................................128
5.2 利用Mininet 搭建模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境..........................................129
5.2.1 Mininet 模擬組網(wǎng)......................................................129
5.2.2 Open vSwitch 的安裝和配置.....................................134
5.2.3 OpenFlow 數(shù)據(jù)流分析..............................................140
5.3 基于Floodlight 開發(fā)SDN 應(yīng)用...........................................165
5.3.1 創(chuàng)建程序...................................................................165
5.3.2 增加服務(wù)...................................................................171
5.3.3 增加REST API..........................................................177
5.4 Floodlight REST API 開發(fā)....................................................183
5.4.1 編寫說明...................................................................183
5.4.2 代碼示例...................................................................183
5.4.3 常用REST API..........................................................185
5.5 本章小結(jié)...............................................................................189
第6 章 SDN 應(yīng)用實(shí)踐和探索...................................................190
6.1 網(wǎng)絡(luò)總體概述.......................................................................191
6.2 SDN 在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用.......................................................193
6.2.1 云數(shù)據(jù)中心的多租戶網(wǎng)絡(luò)解決方案.........................195
6.2.2 Windows Azure 虛擬化網(wǎng)絡(luò)......................................197
6.3 SDN 在骨干網(wǎng)中的應(yīng)用...................................................... 199
6.4 SDN 在城域網(wǎng)邊緣的應(yīng)用.................................................. 201
6.5 SDN 在接入網(wǎng)的應(yīng)用.......................................................... 203
6.6 SDN 在IP RAN 中的應(yīng)用.................................................... 206
6.7 SDN 在固移融合場景中的應(yīng)用........................................... 208
6.8 SDN 在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用.................................................. 209
6.8.1 企業(yè)內(nèi)部組網(wǎng)應(yīng)用場景........................................... 210
6.8.2 大型企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用場景............................................... 212
6.9 本章小結(jié).............................................................................. 214
第7 章 SDN 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及展望................................................... 215
7.1 SDN 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀...................................................................... 217
7.1.1 芯片提供商............................................................... 218
7.1.2 設(shè)備和解決方案提供商——傳統(tǒng)設(shè)備廠商............. 219
7.1.3 設(shè)備和解決方案提供商——?jiǎng)?chuàng)新公司..................... 224
7.1.4 互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和運(yùn)營商............................................... 227
7.1.5 開源項(xiàng)目................................................................... 229
7.2 SDN 標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展.................................................................. 229
7.2.1 ONF .......................................................................... 230
7.2.2 ETSI NFV ................................................................. 233
7.2.3 IETF.......................................................................... 235
7.2.4 ITU-T ........................................................................ 237
7.2.5 CCSA ........................................................................ 240
7.3 SDN 的市場化展望.............................................................. 240
7.4 SDN 發(fā)展展望...................................................................... 241
參考文獻(xiàn).................................................................................................... 245

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