什么是软件定义网络 (SDN)？

软件定义网络 (SDN)是一种网络方法，它使用基于软件的控制器或应用程序编程接口 (API) 与底层硬件基础设施进行通信并引导网络上的流量。该模型不同于传统网络，传统网络使用专用硬件设备（即路由器和交换机）来控制网络流量。SDN 可以通过软件创建和控制虚拟网络——或控制传统硬件。

虽然网络虚拟化允许组织在单个物理网络中分割不同的虚拟网络，或连接不同物理网络上的设备以创建单个虚拟网络，但软件定义网络支持通过集中式服务器控制数据包路由的新方法.

为什么软件定义的网络很重要？

SDN 代表着从传统网络向前迈出的一大步，因为它实现了以下功能：

• 以更快的速度和灵活性增强控制：开发人员无需手动对多个供应商特定的硬件设备进行编程，只需对基于软件的开放标准控制器进行编程即可控制网络上的流量。网络管理员在选择网络设备方面也有更大的灵活性，因为他们可以选择单一协议通过中央控制器与任意数量的硬件设备进行通信。
• 可定制的网络基础设施：借助软件定义的网络，管理员可以通过一个集中位置配置网络服务和分配虚拟资源，以实时更改网络基础设施。这允许网络管理员优化通过网络的数据流，并优先考虑需要更高可用性的应用程序。
• 强大的安全性：软件定义的网络提供对整个网络的可见性，提供更全面的安全威胁视图。随着连接到互联网的智能设备的普及，SDN 提供了优于传统网络的明显优势。运营商可以为需要不同安全级别的设备创建单独的区域，或者立即隔离受感染的设备，以免它们感染网络的其余部分。

SDN与传统网络的主要区别在于基础设施：SDN是基于软件的，而传统网络是基于硬件的。由于控制平面是基于软件的，SDN 比传统网络更加灵活。它允许管理员控制网络、更改配置设置、配置资源和增加网络容量——所有这些都来自一个集中的用户界面，而不需要更多的硬件。

SDN与传统网络之间也存在安全差异。由于更高的可见性和定义安全路径的能力，SDN 在许多方面提供了更好的安全性。但是，由于软件定义的网络使用集中式控制器，因此保护控制器对于维护安全网络至关重要。

软件定义网络 (SDN) 如何工作？

以下是 SDN 基础知识： 在 SDN 中（就像任何虚拟化的东西一样），软件与硬件分离。SDN 将决定将流量发送到何处的控制平面移动到软件，而将实际转发流量的数据平面留在硬件中。这允许使用软件定义网络的网络管理员通过单一的玻璃面板而不是逐个设备地对整个网络进行编程和控制。

典型的 SDN 架构包含三个部分，它们可能位于不同的物理位置：

应用程序，它传达资源请求或有关整个网络的信息

控制器，它使用来自应用程序的信息来决定如何路由数据包

网络设备，它们从控制器接收有关将数据移动到何处的信息

物理或虚拟网络设备实际上通过网络移动数据。在某些情况下，可能嵌入在软件或硬件中的虚拟交换机接管物理交换机的职责并将其功能整合到单个智能交换机中。交换机会检查数据包及其虚拟机目标的完整性，并移动数据包。

软件定义网络 (SDN) 的优势

当今的许多服务和应用程序，尤其是涉及云的服务和应用程序，如果没有 SDN，就无法运行。SDN 允许数据在分布式位置之间轻松移动，这对于云应用程序至关重要。

此外，SDN 支持在网络中快速移动工作负载。例如，使用称为网络功能虚拟化 (NFV) 的技术将虚拟网络划分为多个部分，允许电信提供商将客户服务转移到成本较低的服务器，甚至转移到客户自己的服务器上。服务提供商可以根据需要使用虚拟网络基础架构将工作负载从私有云基础架构转移到公共云基础架构，并立即提供新的客户服务。SDN 还使任何网络在网络管理员添加或删除虚拟机时更容易灵活和扩展，无论这些机器是在本地还是在云中。

最后，由于 SDN 提供的速度和灵活性，它能够支持新兴趋势和技术，例如边缘计算和物联网，这需要在远程站点之间快速轻松地传输数据。

SDN与传统网络有何不同？

SDN与传统网络的主要区别在于基础设施：SDN是基于软件的，而传统网络是基于硬件的。由于控制平面是基于软件的，SDN 比传统网络更加灵活。它允许管理员控制网络、更改配置设置、配置资源和增加网络容量——所有这些都来自一个集中的用户界面，而无需添加更多硬件。

SDN与传统网络之间也存在安全差异。由于更高的可见性和定义安全路径的能力，SDN 在许多方面提供了更好的安全性。但是，由于软件定义的网络使用集中式控制器，因此保护控制器对于维护安全网络至关重要，而这种单点故障代表了 SDN 的潜在漏洞。

SDN有哪些不同的模型？

虽然集中式软件控制交换机和路由器中数据流的前提适用于所有软件定义网络，但 SDN 有不同的模型。

• Open SDN：网络管理员使用 OpenFlow 之类的协议来控制数据平面级别的虚拟和物理交换机的行为。
• API 的 SDN：应用程序编程接口不使用开放协议，而是控制数据如何通过每个设备上的网络移动。
• SDN 覆盖模型：另一种类型的软件定义网络在现有硬件基础设施之上运行虚拟网络，为不同的本地和远程数据中心创建动态隧道。虚拟网络通过各种通道分配带宽并将设备分配给每个通道，而物理网络保持不变。
• 混合SDN：该模型将软件定义网络与传统网络协议结合在一个环境中，以支持网络上的不同功能。标准网络协议继续引导一些流量，而 SDN 负责其他流量，允许网络管理员将 SDN 分阶段引入遗留环境。