什么是軟件定義網(wǎng)絡(SDN)？｜百科

軟件定義網(wǎng)絡（SDN）是一種使用軟件構(gòu)建和管理網(wǎng)絡的方式，使其更加靈活，更容易適應新的要求。最初，網(wǎng)絡僵化且缺乏靈活性。每個網(wǎng)絡設備都是一個孤島，需要單獨配置和復雜的更新。軟件定義網(wǎng)絡(SDN)改變了一切！

可以將軟件定義網(wǎng)絡(SDN)視為一項建設項目。應用層是藍圖，概述了網(wǎng)絡需要實現(xiàn)的目標，包括安全性、服務及其總體目的。

控制層是架構(gòu)師，它使用SDN控制器作為大腦，獲取這些藍圖并將其轉(zhuǎn)化為對工人的指令。

最后，基礎設施層由交換機、路由器和其他設備組成。這些是施工隊和重型機械，它們按照控制器的指示通過網(wǎng)絡物理移動數(shù)據(jù)來構(gòu)建網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

軟件定義網(wǎng)絡（SDN）分層架構(gòu)有哪些好處？

SDN的分層方法為IT專業(yè)人員提供了強大的優(yōu)勢。通過實現(xiàn)應用與網(wǎng)絡之間的直接通信，SDN提高了可編程性和適應性。以下是SDN的其他一些優(yōu)勢：

網(wǎng)絡敏捷性：需要調(diào)整網(wǎng)絡以適應新應用或新服務？借助SDN，可以通過軟件更新重新配置網(wǎng)絡，與傳統(tǒng)方法相比，可降低復雜性并減少所需時間。

集中控制：SDN提供統(tǒng)一的儀表板來管理整個網(wǎng)絡。需要針對特定工作時間的政策？這些政策可以集中應用，無需單獨接觸每個網(wǎng)絡設備。

優(yōu)化資源利用率：SDN控制器具有全局網(wǎng)絡視圖。這使它們能夠?qū)α髁柯酚珊唾Y源分配做出智能決策，從而最大限度地提高網(wǎng)絡效率。

增強的安全性：SDN通過微分段（隔離網(wǎng)絡段）和整個基礎設施的動態(tài)策略實施等功能實現(xiàn)更大的安全控制。

軟件定義網(wǎng)絡(SDN)中的應用層是什么？

將應用層視為SDN網(wǎng)絡的創(chuàng)意中心。真正的創(chuàng)新通過一系列網(wǎng)絡應用發(fā)生在這里。應用層包含傳達網(wǎng)絡需求和愿望的軟件應用。這些應用定義：

網(wǎng)絡政策：應如何處理流量？哪些流量優(yōu)先處理，哪些流量應受到限制？

服務：啟用哪些附加功能，例如網(wǎng)站流量的負載平衡或視頻通話的服務質(zhì)量保證。

功能：網(wǎng)絡如何響應事件（流量高峰、安全警報等）

這一層上的應用告訴SDN網(wǎng)絡的其余部分該做什么。它們將業(yè)務需求、用戶需求和安全問題轉(zhuǎn)化為SDN控制器的指令。

SDN應用示例

網(wǎng)絡安全：防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、流量分析工具。

優(yōu)化：負載均衡器、WAN優(yōu)化工具。

監(jiān)控和分析：收集網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的工具和日志分析解決方案。

自動化：配置管理應用和網(wǎng)絡編排平臺。

SDN應用開辟了遠遠超出傳統(tǒng)網(wǎng)絡的可能性。它們的靈活性允許定制網(wǎng)絡行為以滿足組織的特定需求。此外，SDN使應用程序能夠以編排方式工作，從而推動整個網(wǎng)絡中復雜的動作和反應鏈。這些功能重塑了我們管理和優(yōu)化網(wǎng)絡運營的方式。

使用應用層：

● 實施新的安全政策

● 優(yōu)化關(guān)鍵業(yè)務應用的流量

● 推出新的基于網(wǎng)絡的服務

● 自動化任務以減少手動管理

應用層是SDN真正優(yōu)勢的體現(xiàn)。它將網(wǎng)絡從僵硬的基礎設施轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)、適應性強的工具！

軟件定義網(wǎng)絡(SDN)中的控制層是什么？

如果說應用層是網(wǎng)絡藍圖，那么控制層就是主架構(gòu)師。SDN的真正智能就在于此?？刂茖邮荢DN控制器的所在地，SDN控制器是一款功能強大的軟件，可充當整個網(wǎng)絡的集中指揮中心。

其核心功能包括：

網(wǎng)絡智能：控制器從底層設備（基礎設施層）收集信息以維護網(wǎng)絡狀態(tài)的完整視圖。

翻譯：接收來自更高級別應用（應用層）的要求并將其轉(zhuǎn)換為詳細指令。

指令：控制器將配置和命令發(fā)送到網(wǎng)絡設備以供執(zhí)行。

將SDN控制器視為網(wǎng)絡的大腦。它負責：

決策：控制器確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂?、如何實施安全策略以及如何?yōu)化資源使用。

協(xié)調(diào)：確保所有網(wǎng)絡設備無縫協(xié)作，以滿足應用的整體需求。

適應性：控制器可以動態(tài)響應變化（部署的新應用、流量激增、安全警報）并相應地調(diào)整網(wǎng)絡。

控制層如何工作

應用傳達需求：例如，安全應用說“阻止來自該可疑來源的流量”。

控制器解釋：控制器將其轉(zhuǎn)換為特定的防火墻規(guī)則并識別需要執(zhí)行這些規(guī)則的設備。

發(fā)送指令：控制器將防火墻規(guī)則推送到相關(guān)網(wǎng)絡設備。

何時使用控制層

控制層始終在工作，它參與以下操作：

● 對網(wǎng)絡策略或配置進行任何更改

● 需要對網(wǎng)絡行為有全局的認識

● 想要自動化網(wǎng)絡任務或響應事件

控制層是SDN靈活性和敏捷性真正發(fā)揮作用的地方，它為IT專業(yè)人員提供了前所未有的網(wǎng)絡控制和可視性。

軟件定義網(wǎng)絡(SDN)中的基礎設施層是什么？

基礎設施層是SDN網(wǎng)絡的核心，實際的網(wǎng)絡硬件和虛擬化網(wǎng)絡組件都位于此層。

基礎設施層包含所有物理和虛擬網(wǎng)絡設備，其中包括：

交換機：連接設備并在網(wǎng)絡中移動數(shù)據(jù)包的主力。

路由器：智能地確定數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡之間傳輸?shù)穆窂降脑O備。

防火墻：實施安全策略來保護網(wǎng)絡流量。

無線接入點：為無線設備提供連接。

虛擬網(wǎng)絡設備：這些設備的基于軟件的版本，可以在服務器或云中運行。

在SDN中，基礎設施層承擔著簡化的角色?？梢园堰@些設備想象成勤奮遵循建筑師計劃的建筑工人：

執(zhí)行指令：此層中的設備從SDN控制器（在控制層）接收詳細指令。

提供反饋：它們將其狀態(tài)、流量模式和其他網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的更新發(fā)送回控制器。

基礎設施層如何工作

在SDN環(huán)境中，控制器充當網(wǎng)絡的“大腦”。當需要進行更改（例如阻止可疑流量）時，控制器會分析情況，確定最佳操作，并向相關(guān)網(wǎng)絡設備發(fā)送指令。然后，這些設備實施更改，有效地重新編程數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的流動方式。

控制器發(fā)送指令：控制器決定需要進行更改（例如，阻止來自特定源的流量）。

設備接收并執(zhí)行：控制器將必要的命令發(fā)送到相關(guān)的交換機、路由器或防火墻。

網(wǎng)絡行為變化：設備執(zhí)行更新的策略，影響數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的流動方式。

何時使用基礎設施層

雖然與SDN中的這一層的直接交互較少，但它至關(guān)重要，因為：

● 對物理和虛擬設備的選擇決定了網(wǎng)絡的功能。

● 了解這一層對于故障排除和容量規(guī)劃仍然很重要。

● 基礎設施層提供了SDN上層利用的原始網(wǎng)絡功能。

軟件定義網(wǎng)絡(SDN)各層如何交互？

SDN的神奇之處在于其各層如何無縫協(xié)作。讓我們分解一下這種交互：

從應用到控制器：北向API

北向API：這些就像應用層和控制層之間的特殊通信通道。

共享需求：應用使用這些API與控制器對話，說出諸如“我們需要更好的視頻通話質(zhì)量！”或“阻止可疑活動！”之類的話。

控制者作為翻譯者

智囊團：SDN控制器是主控。它從應用獲取高級需求，并找出在網(wǎng)絡中實現(xiàn)這些需求所需的詳細步驟。

生成指令：控制器創(chuàng)建針對基礎設施層的網(wǎng)絡設備的特定配置和命令。

控制器到基礎設施：南向API

南向API：這些是控制層和基礎設施層之間的通信渠道。OpenFlow是一個常見的例子。

發(fā)送指令：控制器使用南向API將配置、規(guī)則和更新推送到交換機、路由器和其他設備。

反饋循環(huán)

不是單向的：基礎設施設備不僅僅是被動的接收器。它們不斷將狀態(tài)更新、流量統(tǒng)計和其他信息發(fā)送回SDN控制器。

自適應控制：這種反饋允許控制器微調(diào)其決策，確保網(wǎng)絡始終符合應用的需求。

SDN層之間的交互是一個持續(xù)的對話，確保網(wǎng)絡響應迅速、高效且安全。

跨層安全考慮

雖然SDN提供了顯著的優(yōu)勢，但它也帶來了一系列需要仔細考慮的獨特安全挑戰(zhàn)。

應用安全性：即使在SDN環(huán)境中，應用可能仍然需要獨立的安全更新和強化。

SDN控制器漏洞：集中式SDN控制器是攻擊者的主要目標，需要強大的訪問控制和全面的保護措施。

基礎設施層注意事項：通過SDN控制器進行集中管理簡化了操作，但不能取代傳統(tǒng)的網(wǎng)絡安全工具?；饓?、入侵檢測系統(tǒng)(IDS)和其他保護方法對于基礎設施層內(nèi)的設備仍然至關(guān)重要。

SDN的未來

應用層、控制層和基礎設施層是SDN的基本組成部分。SDN的分層架構(gòu)為利用人工智能的力量提供了強大的支持。

通過將AI嵌入SDN，網(wǎng)絡可以學習和適應。想象一下，網(wǎng)絡不斷分析流量模式、安全威脅和應用要求，讓AI驅(qū)動的控制器能夠預測潛在問題并主動優(yōu)化性能。AI可以通過預測即將發(fā)生的故障并采取預防措施來徹底改變自愈網(wǎng)絡，最大限度地減少停機時間。

此外，集成AI的SDN可以大規(guī)模實現(xiàn)智能安全，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)系統(tǒng)無法發(fā)現(xiàn)的細微異常和零日威脅。這將實現(xiàn)自動安全策略生成和執(zhí)行。最后，集成AI的SDN為超個性化網(wǎng)絡鋪平了道路，可根據(jù)特定用戶或應用程序定制性能，確保無縫視頻通話并為關(guān)鍵業(yè)務運營保證帶寬。

總結(jié)

網(wǎng)絡的未來在于SDN和AI的強大組合。SDN提供了靈活的框架，而AI提供了從根本上改變網(wǎng)絡設計、構(gòu)建和運營方式所需的智能。

二者共同打造出更能適應不斷變化的業(yè)務需求、主動預測和解決問題并具備高級威脅檢測能力的網(wǎng)絡。這一轉(zhuǎn)型將引領(lǐng)網(wǎng)絡進入一個前所未有的敏捷性、效率和彈性的新時代。

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