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SDN网络功能

阅读:1762022-03-30

SDN网络功能

SDN由基础研究提出来以后,得到众多公司的响应,反应极其强烈。从体系结构角度讲,它有许多优越性。但是,要逐步取代传统网络,谈何容易。传统网络有几十年的运行经验,作过不知道多少次修改和补充。要在SDN上实现所有这些功能,首先就要抽象化所有功能,才能找到实现的办法。

在操作系统中,进程允许多用户在一个机器上共享可用资源,每一个进程联系着一个执行线程,与系统资源打交道,譬如存储器、锁存器、文件描述符、套接口等。操作系统要求进程之间的所有交互在指定的接口上发生。譬如,存储定位到一个进程不能被其他进程干扰,除非它是被明确规定由其共享的。虽然SDN控制器可以称为网络操作系统,但目前控制器缺少类似于进程的抽象,大部分仍给应用无拘束的访问交换机上的转发表。这就使网络很难模块化地写程序。这是一个很大的问题。因为SDN的许多应用是由标准模块,譬如路由、广播、管理、存取控制,建造起来的。不能模块化就要求程序员对每一个新应用的基本服务重新编程序,而不能从库中简单调用。例子如下:

转发和管理:交换表实现转发和管理两个功能,按规则严格选择某些包执行转发和管理这两个功能,其他的只执行一个。如果并行执行,规则就可能重叠,从而使系统行为无法预计。

带隔离的转发:网络分为两个相互隔离的主机群,流量是在同一个主机群里转发。程序把隔离和转发这两个功能分开,很容易把包转发到另一个主机群里去了,这是违反政策的。

短延迟视频和大容量数据传送:对于视频会议,网络必须提供低延迟服务,而且要允许一个后备应用,只要带宽允许可以沿不同路径转发流量。程序员必须同时考虑这两个功能。这些例子说明,如果必须允许程序员直接处理低层的网络状态开发SDN应用,用模块化的方式有效完成此事几乎不可能。

编程语言抽象:SDN应用模块化的一个办法是改变编程接口,而不是管理低层的交换转发规则。他们可以用编译OpenFlow的高级语言。这种语言允许程序员独立开发和测试模块,不必担心不想要的交互。程序员甚至可以用自己相同功能的模块去取代已有模块。

孤立切片:在某些情况下,程序员需要把几个程序互不干扰地组合起来。譬如,流量隔离时,两个转发模块必须互不干扰。直接合并肯定是不正确的,模块互动会引起包互相传送。要用一个抽象,允许多个程序并行执行,但限制每个程序到它自己的隔离切片。

分享的网络化:多模块的组合行为可能引起冲突。譬如,一个模块保留一条链路的全部带宽。其他模块就不能使用。


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