軟體定義網路：原理、技術與實踐

《軟體定義網路：原理、技術與實踐》是2016年2月電子工業出版社出版的圖書，作者是（美）Paul Goransson（P. 戈朗生）、 Chuck Black（C. 布萊克）。

基本介紹

• 書名：軟體定義網路：原理、技術與實踐
• 作者：（美）Paul Goransson（P. 戈朗生）、Chuck Black（C. 布萊克）
• 譯者：王海
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2016年02月
• 頁數：292 頁
• 開本：16 開
• ISBN：9787121280351
• 叢書名：經典譯叢·信息網路技術與網路科學
• 字數：461千

內容簡介

軟體定義網路（SDN）是由Emulex公司提出的一種新型網路創新架構，旨在幫助網路跨入雲時代，適應快速變化的業務需求。本書全面介紹了軟體定義網路的基本概念、原理和商業套用。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的套用場景、商業發展及其局限性，是一本視野廣闊的SDN參考手冊。

圖書目錄

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 基於軟體的路由選擇和

橋接

1.4.3 轉發表的硬體查找

1.4.4 通用可程式的轉發規則

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 是協定大雜燴還是一碗

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 用軟體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 從軟體走向硬體

2.1.4 硬體轉發以及用軟體實現的

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 變革的複雜性與阻力

2.2.4 網路運營成本的上升

2.3 SDN意味著不斷的探索和

革新

2.3.1 現狀對目前主流供應商

有利

2.3.2 SDN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 當前網路的不足之處

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 網路虛擬化

2.6 小結

參考文獻

第3章 SDN的起源

3.1 網路技術的發展歷程

3.1.1 大型機網路： 遠程終端

3.1.2 點對點對等連線

3.1.3 區域網路

3.1.4 橋接網路

3.1.5 路由選擇網路

3.2 SDN的前身

3.2.1 早期的嘗試

3.2.2 網路接入控制

3.2.3 編排

3.2.4 虛擬管理器網路外掛程式

3.2.5 ForCES： 轉發和控制平面的

分離

3.2.6 4D： 集中的網路控制

3.2.7 Ethane： 基於控制器的網路

策略

3.3 軟體定義網路的誕生

3.3.1 OpenFlow的出現

3.3.2 開放網路基金會

3.4 維護SDN的互操作性

3.5 開放原始碼的積極作用

3.5.1 集體的力量

3.5.2 集體的危險性

3.5.3 SDN開原始碼

3.6 傳統機器向SDN的演化

3.7 網路虛擬化

3.8 我可以把自己的網路稱為

SDN嗎

3.9 小結

參考文獻

第4章 SDN的工作原理

4.1 SDN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 網路自動化和虛擬化

4.1.4 開放性

4.2 SDN的工作原理

4.3 SDN網路設備

4.3.1 流表

4.3.2 軟體SDN交換機

4.3.3 硬體SDN設備

4.3.4 SDN設備的現有實現

4.3.5 流的數量調整

4.4 SDN控制器

4.4.1 SDN控制器的核心模組

4.4.2 SDN控制器接口

4.4.3 目前SDN控制器的實現

4.4.4 SDN控制器的潛在問題

4.5 SDN套用

4.5.1 SDN套用的職責

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式的

覆蓋網路的SDN

4.7 小結

參考文獻

第5章 OpenFlow規範

5.1 本章使用的術語

5.2 OpenFlow概述

5.2.1 OpenFlow交換機

5.2.2 OpenFlow控制器

5.2.3 OpenFlow協定

5.2.4 控制器與交換機之間的安全

通道

5.3 OpenFlow 1.0和OpenFlow的

基本概念

5.3.1 連線埠和連線埠佇列

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

訊息

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

5.4 OpenFlow 1.1新增功能

5.4.1 多級流表

5.4.2 群組

5.4.3 MPLS和VLAN標籤的

支持

5.4.4 虛擬連線埠

5.4.5 控制器連線失效

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

5.5 OpenFlow 1.2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

5.5.3 PACKET_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網路的橋接

VLAN

5.6 OpenFlow 1.3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 每連線的事件過濾

5.6.5 輔助連線

5.6.6 PACKET_IN訊息中的

Cookie

5.6.7 運營商骨幹網橋接的標籤

處理

5.6.8 舉例： 利用計量段強制實施

的QoS

5.7 OpenFlow的局限性

5.8 小結

參考文獻

第6章 SDN的替代定義

6.1 OpenFlow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

6.2 SDN-via-API

6.2.1 網路設備中的傳統API

6.2.2 適用於SDN-via-API的

API

6.2.3 REST： 一種不同的API

協定

6.2.4 SDN-via-API舉例

6.2.5 SDN-via-API的評估

6.3 基於虛擬機管理程式的覆蓋

網路SDN

6.3.1 覆蓋網路中的控制器

6.3.2 覆蓋網路的操作過程

6.3.3 SDN-via-overlay舉例

6.3.4 SDN-via-overlay的評估

6.4 利用開放設備的SDN

6.5 網路功能虛擬化

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 克服當前網路的限制

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 虛擬擴展區域網路

7.3.2 使用通用路由封裝的網路

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 多生成樹協定

7.4.3 最短路徑橋接

7.4.4 等價多路徑

7.4.5 SDN和最短路徑的複雜性

7.5 數據中心的乙太網矩陣

7.6 數據中心的SDN套用場景

7.6.1 克服當前網路的限制

7.6.2 增加、 移動和改變網路

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

7.7.1 SDN-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

8.1.1 SDN在廣域網中的套用

8.1.2 舉例： 谷歌廣域網的

MPLS LSP

8.2 服務提供商和電信運營商

網路

8.2.1 SDN在服務提供商和電信

運營商網路中的套用

8.2.2 舉例： MPLS-TE和MPLS

VPN

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

套用

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 行動網路

8.5.1 SDN套用於行動網路

8.6 線上網路功能

8.6.1 NFV與SDN的比較

8.6.2 SDN套用於伺服器負載

均衡

8.6.3 SDN用於防火牆

8.6.4 SDN套用於入侵檢測

8.7 光傳輸網路

8.7.1 SDN套用於光網路

8.8 SDN與P2P/覆蓋網路的

比較

8.9 小結

參考文獻

第9章 SDN生態圈合作夥伴

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 網路設備製造商

9.4 軟體供應商

9.5 白盒交換機

9.6 商用晶片生產商

9.7 原始設備製造商

9.8 企業

9.9 標準機構和產業聯盟

9.9.1 開放網路基金

9.9.2 OpenDaylight

9.9.3 OpenStack

9.9.4 IETF和IEEE

9.10小結

參考文獻

第10章 SDN的套用

10.1 前期工作

10.2 反應式套用和先應式套用的

比較

10.2.1 術語

10.2.2 反應式SDN套用

10.2.3 先應式SDN套用

10.3 一些簡單SDN套用的

分析

10.4 一個簡單的Java反應式

套用

10.4.1 主機名黑名單

10.4.2 IP位址的黑名單處理

10.4.3 黑名單： 監聽器

10.4.4 黑名單： 分組處理器

10.4.5 黑名單： 流管理器

10.5 控制器的背景

10.6 使用Floodlight控制器

10.6.1 Java API

10.6.2 RESTful API

10.7 使用OpenDaylight控制器

10.7.1 Java API

10.7.2 RESTful API

10.8 使用思科的XNC控制器

10.8.1 RESTful API

10.9 使用惠普控制器

10.9.1 Java API

10.9.2 RESTful API

10.10關於交換機的考慮

10.11創建網路虛擬隧道

10.12數據中心的流卸載

10.13用於園區網的接入控制

10.14服務提供商的流量工程

10.15小結

參考文獻

第11章 SDN開原始碼

11.1 本章特定術語

11.2 開源許可證相關事宜

11.3 SDN開原始碼用戶的特徵

11.4 OpenFlow的原始碼

11.5 交換機實現

11.6 控制器實現

11.7 SDN套用

11.8 編排和網路虛擬化

11.9 仿真、 測試和工具

11.10OpenStack

11.11舉例： SDN開原始碼的

套用

11.12小結

參考文獻

第12章 商業影響

12.1 一切皆服務

12.2 市場規模

12.3 SDN廠商分類

12.3.1 伺服器虛擬化傳統運營商

和SDN

12.3.2 增值經銷商

12.4 對傳統網路設備製造商的

影響

12.4.1 保護市場份額

12.4.2 適度創新

12.5 對企業客戶的影響

12.5.1 降低設備成本

12.5.2 避免混亂

12.6 在網路行業中引發的風暴

12.6.1 大型網路設備製造商變得

越來越少

12.6.2 遷移到雲計算

12.6.3 渠道變化

12.7 風險投資

12.8 重要的SDN收購案

12.8.1 VMware

12.8.2 Juniper

12.8.3 Brocade

12.8.4 思科

12.9 SDN初創公司

12.9.1 OpenFlow中堅力量

12.9.2 非OpenFlow的白盒

企業

12.9.3 OpenFlow ASIC？

12.9.4 數據中心網路虛擬化

12.9.5 WAN網路虛擬化

12.9.6 網路功能的虛擬化

12.9.7 光交換

12.9.8 網路邊緣的移動功能

和SDN

12.10職業影響

12.11小結

參考文獻

第13章 SDN的未來

13.1 現狀

13.2 開放SDN潛在的創新

套用

13.2.1 管理非傳統的物理層

鏈路

13.2.2 對網路套用編程技術

13.2.3 安全套用

13.2.4 行動網路中的漫遊

13.2.5 行動網路中的流量工程

13.2.6 節能

13.2.7 支持SDN的交換機

晶片

13.3 小結

參考文獻

附錄