SDN技術(shù)是一種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主要解決IP網(wǎng)絡(luò)路由表集中控制和配置,軟件創(chuàng)建數(shù)據(jù)流最優(yōu)路徑問(wèn)題。SDN技術(shù)的核心是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制平面轉(zhuǎn)發(fā)平面分離、控制集中;通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的控制接口對(duì)流表的下發(fā),實(shí)現(xiàn)端到端數(shù)據(jù)流的邏輯連接;基于控制面開放API,對(duì)業(yè)務(wù)連接方式的軟件可編程。提出了基于SDN理念的另外一種技術(shù)構(gòu)想,通過(guò)IMS架構(gòu)創(chuàng)建SDN 的技術(shù)方案,并論證了技術(shù)可行性、應(yīng)用場(chǎng)景和運(yùn)營(yíng)方案。IMS SDN 為運(yùn)營(yíng)商提供了實(shí)現(xiàn)SDN的新思路,是一種經(jīng)濟(jì)可行、符合運(yùn)營(yíng)商稟賦和運(yùn)營(yíng)能力、用戶操作簡(jiǎn)便的方案。 

【文章來(lái)源】：廣東通信技術(shù). 2020,40(06)

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【部分圖文】：

IMS云接入SDN

技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。南向的控制協(xié)議Openflow 是整個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)發(fā)層的交換機(jī)支持Openflow流表、SecureChannel(安全通道)和Openflowprotocol(協(xié)議)。Flowtable流表由頭域、計(jì)數(shù)器和操作組成;其中頭域是個(gè)十元組,是流表項(xiàng)的標(biāo)識(shí);計(jì)數(shù)器用來(lái)計(jì)算流表項(xiàng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);操作標(biāo)明了與該流表項(xiàng)匹配的數(shù)據(jù)包應(yīng)該執(zhí)行的操作。十元組包括“輸入端口、MAC源地址、MAC目的地址、以太網(wǎng)類型、VLANID、IP源地址、IP目的地址、IP端口、TCP源端口、TCP目的端口”在內(nèi)的10個(gè)關(guān)鍵字(十元組)。Flowtable中的每個(gè)關(guān)鍵字都可以通配,應(yīng)用層可根據(jù)需要,通過(guò)軟件控制、通配這些關(guān)鍵字段,形成各種轉(zhuǎn)發(fā)連接組合流表,由交換機(jī)按流表實(shí)施轉(zhuǎn)發(fā)。Openflow信息定義如圖2所示。

南向的控制協(xié)議Openflow 是整個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)發(fā)層的交換機(jī)支持Openflow流表、SecureChannel(安全通道)和Openflowprotocol(協(xié)議)。Flowtable流表由頭域、計(jì)數(shù)器和操作組成;其中頭域是個(gè)十元組,是流表項(xiàng)的標(biāo)識(shí);計(jì)數(shù)器用來(lái)計(jì)算流表項(xiàng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);操作標(biāo)明了與該流表項(xiàng)匹配的數(shù)據(jù)包應(yīng)該執(zhí)行的操作。十元組包括“輸入端口、MAC源地址、MAC目的地址、以太網(wǎng)類型、VLANID、IP源地址、IP目的地址、IP端口、TCP源端口、TCP目的端口”在內(nèi)的10個(gè)關(guān)鍵字(十元組)。Flowtable中的每個(gè)關(guān)鍵字都可以通配,應(yīng)用層可根據(jù)需要,通過(guò)軟件控制、通配這些關(guān)鍵字段,形成各種轉(zhuǎn)發(fā)連接組合流表,由交換機(jī)按流表實(shí)施轉(zhuǎn)發(fā)。Openflow信息定義如圖2所示。一個(gè)端到端的SDN網(wǎng)絡(luò)涉及很多網(wǎng)段,有接入段、城域段和骨干段、IDC或云,要實(shí)現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)連接,必須對(duì)所有這些網(wǎng)段的內(nèi)部連接都能軟件定義和控制。在實(shí)際的運(yùn)營(yíng)中一般有兩種模式,一種是Overlay模式,一種是Underlay模式,如圖3所示。Overlay模式是一種疊加模式,就是在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)上疊加一層SDN網(wǎng)絡(luò),主要是針對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)無(wú)法支撐Openflow協(xié)議,改造成本大,特別廣域網(wǎng)跨自治域或跨運(yùn)營(yíng)商的場(chǎng)景,對(duì)每臺(tái)路由器和交換機(jī)支持Openflow是不可能的。Overlay方式一般只在兩端的設(shè)備支持Openflow就可以了,中間通過(guò)隧道技術(shù)連接。其控制和編排簡(jiǎn)單主要針對(duì)兩個(gè)端的設(shè)備,成本低、響應(yīng)市場(chǎng)快,在SD-WAN領(lǐng)域有所應(yīng)用,但問(wèn)題是網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和安全可靠性沒(méi)有保障;Underlay方式是底層交換機(jī)支持Openflow協(xié)議,控制器在建立網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地址、端口、標(biāo)簽等參數(shù)的配置,實(shí)現(xiàn)端到端的軟件定義。Underlay方式的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、安全和可靠性較高;缺點(diǎn)是需要對(duì)所有的設(shè)備節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作,控制、編排、適配的難度較大,一般在小的自治域、云資源池、校園網(wǎng)或者跨界節(jié)點(diǎn)少的場(chǎng)景較為適合。目前雖然很多交換機(jī)廠家號(hào)稱支持Openflow,但一些協(xié)議的理解、配置方式還是各不相同,導(dǎo)致統(tǒng)一控制有難度。盡管也有一些協(xié)議轉(zhuǎn)化設(shè)備將各廠家的協(xié)議轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的Openflow協(xié)議,但在操作控制方面,還是需要隨廠家的設(shè)備升級(jí)不斷調(diào)整,尤其是跨廠家的編排,也需要不斷完善。


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