浅谈软件定义网络（SDN)技术

□漆鸿波



浅谈软件定义网络（SDN)技术

□漆鸿波

从当今网络行业的发展来看，虽然我们从虚拟云中受益匪浅，但是服务器和存储网络一直保持静态的硬件绑定的模式，且已经成为了目前云计算发展道路上的主要障碍。为了解决云计算环境里的诸多问题，软件定义网络(Software Defined Network, SDN)担负着网络变革的使命。在InfoWorld于2011年11月公布的可能影响未来十年的十项新技术中，软件定义网络技术仅次于私有云而排名第二；Google宣布已成功在全球10个IDC网络中部署了SDN，SDN技术正越来越广泛地受到业界的关注。

一、SDN的概念

软件定义网络(Software Defined Network, SDN )诞生于学院派环境，它起源于斯坦福大学所组织的“Clean Slate”网络数据转发项目组。Clean Slate项目组的设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离，从而使得网络的灵活性大大加强；通过控制器中的软件模块去实现可编程化控制底层硬件，实现对网络资源的按需分配。在SDN网络中，当控制平面判断转发路径时，除了考虑下一跳的方向还会全盘衡量当前全网链路的状况。如果网络中某一台设备出现过载，控制器可以提前好几跳就在交换机的Flow Table中作出调整，让流量绕过这个隐患节点。

SDN架构相对于普通网络的优点可以总结为以下三点。

第一，设备硬件只需关注转发与存储能力，降低了商用设备的价格；

第二，无需改变原有的网络架构，很容易部署；

第三，对业务的需求反应更快，并可以定制多种网络参数（如策略、路由、QoS等），缩短具体业务的时间。

普通网络和软件定义网络（SDN）的区别，可以用一名要从香港飞去伦敦的旅客的航线来解释。由于航班不可以从香港直飞伦敦，它需要中途转机一次。依照传统的方式，旅客要自己找中转机场，衔接两个航班的时间；现在有了集中的控制平面（即SDN架构），航空公司可以自动在系统里找到衔接的机票，订票后把旅客信息下发到中转的机场，在转机的时候航空公司的工作人员就指示旅客赶上下一班飞机；如果出现航班延误的情况，航空公司（集中控制平面）会马上找到其他换乘方案，确保旅客能顺利的到达目的地伦敦。

二、SDN使用案列

本案例是某数据中心服务提供商运用SDN技术在整个数据中心的入口路由器和自治域（AS）边界的路由器边上都挂载了一台SDN交换机作为旁路设备，配合原有的网络设备以防范DDoS（分布式拒绝服务）的攻击。

当入侵分析检测服务器（数据中心入口路由器会通过SFlow将部分报文发送到检测服务器进行检测）检测到数据中心中某台设备正在被攻击之后，会进行分析，哪些源是非法的，哪些源是合法的。然后该检测服务器作为Controller的一个应用，通过Controller去配置路由器的BGP协议，让它把所有发往受害者设备的报文都转发到旁路挂载的SDN交换机上。同时去配置SDN交换机，在SDN交换机上将所有发过来的报文，根据IP五元组来匹配，将攻击报文丢掉，非攻击报文的目的IP改掉（改掉IP是为了防止路由器再把这个报文送回来，形成环），再送回边界路由器。

本案例使用SDN的方式进行防范DDos的攻击，笔者认为主要有如下四点好处。

（一）网络的简单化。使用SDN的方式，当检测到入侵之后，入侵检测服务器只需要跟控制器联系，不再需要在入侵检测服务器上去跟所有设备打交道。

（二）网络可靠性高。通过可编程的方式控制所有相关的OpenFlow交换机，大大提高了网络的稳定性和可靠程度，实现了全自动的防范DDoS攻击。

（三）整个方案很容易部署。原有的网络架构并没有因为SDN交换机的加入而改变。

（四）无须专用流量清洗设备，成本降低。

三、结语

运用SDN技术，网络将突破制约业务上线和云计算效率的瓶颈；通过部署SDN，我们可以把“软件”从“硬件”平台中解放出来，实现人们对网络的更高要求。

目前，SDN技术还不够成熟，一方面人们认识和接受SDN技术尚需一段时间，另一方面SDN技术也存在着一些缺陷，还需要不断改善。也许要达到SDN技术的广泛使用还要很长的时间，但是这个大趋势已经不可逆转，SDN技术的发展前景值得期待。

参考文献：

1.徐立冰.腾云：云计算和大数据时代网络技术揭秘[M].人民邮电出版社，2013.

（作者单位：广西广电网络公司）