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软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）是一种数据平面与控制分离、软件可编程的新型网络体系架构。这种架构将从控制层从网络设备转移到外部计算设备，使得底层的基础设施对于应用和网络服务而言是透明的、抽象的，网络可被视为一个逻辑的或虚拟的实体。
SDN基本架构
SDN基本架构如下图所示，SDN采用了集中式的控制平面和分布式的转发平面，两平面相互分离，控制平面利用控制/数据平面接口对转发平面上的网络设备进行集中式控制，并提供灵活的可编程能力。
SDN 并不是某一种具体的网络协议，而是一种网络体系框架，这种框架中可以包含多种接口协议，如使用OpenFlow等南向接口协议实现SDN 控制器与 SDN 交换机的交互，使用北向 API实现业务应用与 SDN 控制器的交互。
SDN主要特征
转控分离
网元的控制平面在控制器上，负责协议计算，产生流表；而转发平面只在网络设备上。
集中控制
设备网元通过控制器集中管理和下发流表，这样就不需要对设备进行逐一操作，只需要对控制器进行配置即可。
开放接口
第三方应用只需要通过控制器提供的开放接口，通过编程方式定义一个新的网络功能，然后在控制器上运行即可。
SDN技术
在数据中心应用▉
1、
数据中心SDN需求
随着互联网的迅速发展，愈来愈多的应用及业务处理汇聚到数据中心，随着数据中心服务器、网络规模的日益庞大，越来越复杂的应用业务交互，传统的数据中心架构与技术已经不能满足企业用户对数据中心高效、智能、便捷的需求。
SDN技术为数据中心网络提供了智能、集中控制的全局管控，开放可编程能力，端到端服务保障能力，网络快速修复能力。通过SDN控制器完成控制面的配置和管理，避免了大规模的网络部署，同时集中部署模式可加速网络和安全基础架构的配置，业务可在任意位置灵活部署，解决网络虚拟化后相关的网络自动开通问题。
2、
数据中心SDN技术架构
SDN方案的技术架构主要思想是通过SDN控制进行集中策略分发和管控，实现网络资源的虚拟化管理和灵活调度及自动化部署。基础网络以 VxLAN 等 Overlay 技术来实现网络虚拟化，实现业务和资源与物理位置解耦，为数据中心构建一个大二层逻辑网络，满足计算资源的池化需求。
技术解析
云平台
OpenStack是一个开源的IaaS（基础设施即服务）云计算平台，管理着数据中心的计算（Nova）、对象存储（Swift）、网络（Neutron）等资源。Neutron是提供网络即服务能力的工程，提供比较完整的L2~L7层网络模型和对应的API；SDN控制器通过Neutron的API实现网络即服务能力。
云平台将网络资源分配给指定的业务或应用，云平台将业务下发指令传递给SDN控制器，再由SDN控制器将配置明细下发至设备。
SDN控制器
SDN控制器南向支持多样化控制协议，如NX-API、Netconf、SNMP等可编程协议管理基础网络设备，SDN控制器北向Restful API向上与云平台无缝对接，提供抽象的虚拟化网络服务，实现网络资源池化、抽象化、自动化部署等功能。
网络组网
数据中心网络采用两层Spine-Leaf（CLOS）的扁平化Fabric架构，Spine节点与Leaf节点间全连接，Spine节点仅用作转发，Leaf节点作为L2/L3层边界。在这种网络架构下，网络全互联形成的大量等价路径既保证了链路的冗余可靠，又提高了整个Fabric网络的吞吐量；扁平的网络结构保证了任意节点间较高的连接速率，同时对任意类型流量均拥有极低的时延。
数据转发
数据面采用VxLAN技术，使用MAC-in-UDP封装来延伸L2层网络，充分利用L3网络的多路径负载均衡ECMP、快速收敛和高可靠性等特点，同时VxLAN使用24bit的VNI段标识二层网络，可支持16M的网络分段，解决了VLAN标签(4096)日益不足的缺陷。VTEP是VxLAN的隧道端点设备，负载VxLAN报文的封装和解封装。
Overley技术
Overlay技术指的是一种网络架构上叠加的虚拟化技术模式，其大体框架是对基础网络不进行大规模修改的条件下，实现应用在网络上的承载，并能与其它网络业务分离，并且以基于IP的基础网络技术为主。数据中心Overlay 技术主要以VxLAN技术为代表。
主要分为三种Overlay：
网络Overlay：指的是隧道封装在物理交换机上完成，通过控制协议对边缘的网络设备完成网络构建和扩展。
主机Overlay：指的是隧道封装在服务器的vSwitch上完成，不用增加新的网络设备即可完成Overlay部署。
混合Overlay：指的是采用网络Overlay和主机Overlay的混合组网。
编后
SDN具有转发和控制分离、控制逻辑集中、网络虚拟化、网络开放化等特点，为上层业务提供丰富的北向API接口，按需进行网络资源申请和配置，灵活调用底层网络能力，屏蔽底层物理转发设备的差异，将底层的物理资源池化，满足数据中心网络在集中网络管理、业务快速部署、灵活组网多路径转发、虚拟机部署和智能迁移、虚拟多租户、硬件资源整合等方面的需求，适应未来数据中心网络IT化、设备资源池化和架构标准化趋势。
