重構(gòu)網(wǎng)絡(luò):SDN架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)
定 價:69 元
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- 作者:楊澤衛(wèi) 著
- 出版時間:2017/3/1
- ISBN:9787121310423
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP393.02
- 頁碼:268
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
身處SDN發(fā)展浪潮,筆者真切地感受到了這場技術(shù)革命的到來。為了自我總結(jié),也為了幫助他人,因此決定寫這本書。 本書首先介紹了SDN的定義、SDN出現(xiàn)的原因、SDN發(fā)展的歷史和標(biāo)志性事件、SDN南向協(xié)議、SDN控制平面和數(shù)據(jù)平面等理論知識。然后進(jìn)一步介紹了如何從零開始搭建SDN實(shí)驗(yàn)環(huán)境及SDN與網(wǎng)絡(luò)虛擬化的結(jié)合等SDN應(yīng)用案例內(nèi)容。*后梳理了SDN對學(xué)術(shù)界和工業(yè)界產(chǎn)生的影響,探討了我們該如何應(yīng)對這場SDN變革。此外,附錄中兩篇擬人化的故事還從感性的角度對SDN進(jìn)行了介紹。 本書適合SDN初學(xué)者和進(jìn)階者。希望本書的內(nèi)容能夠給讀者帶來一些幫助,成為SDN學(xué)習(xí)者相互討論、學(xué)習(xí)的舞臺。
久立潮頭的先行者,攜數(shù)年磨礪與反思,為SDN大時代領(lǐng)航、解惑
業(yè)務(wù)突破迎來網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的重大契機(jī),用架構(gòu)思想謀篇,用實(shí)現(xiàn)技術(shù)布局
架構(gòu)深度與產(chǎn)業(yè)廣度完美聚合,技能、思路、視野、境界盡收囊中
本書宗旨:無思辨不足以明理|無案例不足以求真|無細(xì)節(jié)不足以知端詳
推薦序
如今,距離我的那本《深度解析SDN》一書出版已經(jīng)過去了三年時間,在這短短的三年中,SDN領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化。一大批Startup公司在這個領(lǐng)域嶄露頭角,甚至久已沒有新鮮血液的交換芯片領(lǐng)域也出現(xiàn)了新的身影。各個傳統(tǒng)巨頭也紛紛推出了形態(tài)各異的SDN產(chǎn)品,不僅僅是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商,還包括一些傳統(tǒng)的IT廠商。更重要的是,以網(wǎng)絡(luò)虛擬化、SDWAN等為代表的典型SDN應(yīng)用紛紛落地。SDN時代已經(jīng)到來!
但是對于很多人來說,很多問題仍然看不清楚,到底什么是SDN?市場上那么多SDN產(chǎn)品,哪些是真的,哪些是假的?SDN到底能夠解決哪些傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)解決不了的問題?SDN能夠全面取代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)嗎?傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該如何向SDN網(wǎng)絡(luò)逐步遷移?哪些場景是適合SDN的典型場景?這些是每一個網(wǎng)絡(luò)從業(yè)者和最終用戶都非常關(guān)心的市場層面的問題。而在技術(shù)層面,同樣有很多富有爭議的問題。OpenDaylight或者ONOS,甚至是其他一個什么控制器,誰會勝出?OpenFlow前途命運(yùn)如何?標(biāo)準(zhǔn)南向接口是否是SDN應(yīng)該追求的方向?控制是否真的應(yīng)該完全從轉(zhuǎn)發(fā)面分離?可編程的P4是網(wǎng)絡(luò)未來的方向嗎?是否應(yīng)該有及是否會有真正的SDN交換芯片出現(xiàn)?
我跟本書作者楊澤衛(wèi)和李呈都有數(shù)面之緣并都有過交流,也看過不少他們兩個人寫的文章,兩個人都從不同的層面上對SDN做了不少卓有成效的研究和實(shí)踐工作。他們能把工作學(xué)習(xí)過程中的所見所思所做總結(jié)出來,幫助讀者來尋找上述問題的答案,不得不說是一件幸事。讀者是否能找到所有的答案并不重要,甚至他們的觀點(diǎn)是否全部都正確也并不重要,重要的是,讀者可以從他們的工作中系統(tǒng)地學(xué)習(xí)SDN相關(guān)知識,并從中得到啟發(fā),引出更多的思考,這就是他們這本書最大的意義。
張衛(wèi)峰
盛科網(wǎng)絡(luò)SDN白牌交換機(jī) CTO
前言
SDN(Software-Defined Networking,軟件定義網(wǎng)絡(luò))起源于斯坦福大學(xué)Nick McKeown教授的Clean Slate項(xiàng)目,其目標(biāo)是重新定義網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(Reinvent the Internet),誕生至今已經(jīng)快十年。作為一種新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),SDN已經(jīng)掀起了一場網(wǎng)絡(luò)變革的技術(shù)浪潮,對網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的發(fā)展都產(chǎn)生了巨大的沖擊:OpenFlow的論文至今已經(jīng)被引用4951次;開源SDN控制器平臺OpenDaylight已經(jīng)發(fā)布了5個版本,擁有超過600多名開發(fā)者,完成了超過30000多次代碼更新;開源社區(qū)OSS(Open Source SDN)也已經(jīng)發(fā)布了20多個來自開發(fā)者的開源SDN項(xiàng)目;傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商和運(yùn)營商都在面向SDN重建自己的產(chǎn)品體系,大多數(shù)SDN初創(chuàng)公司都在各自領(lǐng)域交付成熟的產(chǎn)品方案。而作為學(xué)習(xí)者的我們,也需要做好準(zhǔn)備,迎接這場技術(shù)變革。
但是學(xué)習(xí)和研究SDN絕非易事。雖然我們每天都能接觸到大量的SDN學(xué)習(xí)資料,但對于初入SDN領(lǐng)域的學(xué)生和工程師而言,仍然會不知所措。比如,關(guān)于SDN定義的描述就有多種解讀:開源組織ONF(開放網(wǎng)絡(luò)基金會)的Open SDN,業(yè)界廠商的Vendor SDN,甚至還有SDx(Software Defined Everything)的概念。這些概念哪一種才是正確的?此外,SDN發(fā)展至今誕生了眾多不同類型的開源項(xiàng)目:SDN網(wǎng)絡(luò)模擬器、SDN軟件交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺、SDN控制器測試工具和OpenFlow交換機(jī)測試工具等。如何去學(xué)習(xí)它們?如果有一本書能提供清晰的SDN學(xué)習(xí)路線:梳理SDN的定義、SDN發(fā)展歷程、SDN關(guān)鍵技術(shù)和典型應(yīng)用案例,同時又介紹如何從零開始實(shí)踐SDN,這將會對SDN初學(xué)者入門和進(jìn)階者學(xué)習(xí)SDN提供有效的幫助。
帶著這種想法,我們在一年多之前開始編寫這本書。本以為依靠學(xué)習(xí)SDN過程中積累的知識和書寫博客的經(jīng)歷,就可以輕而易舉地完成本書,但事實(shí)卻大相徑庭。從2015年7月確定本書目錄開始,我們每周至少進(jìn)行一次溝通,直至2016年5月才陸續(xù)完成本書初稿。后續(xù)又花費(fèi)了大量的時間修改初稿,有些章節(jié)甚至幾經(jīng)易稿,修改超過二十多次。面對SDN這樣一個新的技術(shù)領(lǐng)域,我們非常謹(jǐn)慎地去選擇合適的內(nèi)容。在寫作上,我們努力引用原始技術(shù)資料,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行剖析,得出觀點(diǎn)和結(jié)論。我們希望本書不但能幫助入門者梳理SDN領(lǐng)域的知識體系,而且能幫助進(jìn)階者挖掘SDN領(lǐng)域更深層次的信息,在成為SDN專業(yè)人士之路上貢獻(xiàn)我們的一臂之力。
本書包括8章內(nèi)容和2個小故事。第1章從SDN最初的定義出發(fā),討論了SDN出現(xiàn)的原因,詳細(xì)介紹了SDN的發(fā)展歷史和標(biāo)志性事件。第2章詳細(xì)介紹了現(xiàn)有的SDN南向協(xié)議,它是決定SDN架構(gòu)可編程能力的關(guān)鍵,也是當(dāng)下SDN廠商方案競爭的一個焦點(diǎn)。第3章從發(fā)展歷程、系統(tǒng)架構(gòu)和使用方式3個方面詳細(xì)介紹了5個典型的開源SDN控制器。第4章從OpenFlow數(shù)據(jù)平面開始,深入討論了現(xiàn)有的SDN數(shù)據(jù)平面模型,并引出一個非常重要的SDN數(shù)據(jù)平面概念通用可編程數(shù)據(jù)平面。第5章介紹了從零開始實(shí)現(xiàn)SDN所需要掌握的諸多開源工具,幫助讀者快速入門SDN實(shí)踐。第6章討論了現(xiàn)有的SDN應(yīng)用案例,重點(diǎn)介紹了SDN在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和WAN網(wǎng)絡(luò)兩個成熟市場的應(yīng)用。第7章介紹了網(wǎng)絡(luò)虛擬化的發(fā)展現(xiàn)狀,以及SDN與網(wǎng)絡(luò)虛擬化結(jié)合的相關(guān)產(chǎn)品。第8章作為本書最后一章,梳理了SDN對學(xué)術(shù)界和工業(yè)界產(chǎn)生的影響,討論了我們應(yīng)該如何應(yīng)對SDN這場變革。書籍附錄部分還有《我是一個SDN控制器》和《我是一個SDN交換機(jī)》2篇擬人化的SDN文章供讀者閱讀。希望這2個小故事能讓讀者對SDN有感性的認(rèn)識。
本書的1、4、6、8章由楊澤衛(wèi)完成,2、3、5、7章和2個技術(shù)故事由李呈完成。本書內(nèi)容是我們學(xué)習(xí)SDN過程中的總結(jié),其目標(biāo)讀者是SDN初學(xué)者和進(jìn)階學(xué)習(xí)者。我們相信:一本技術(shù)書籍的生命力更加體現(xiàn)在后期讀者的反饋上,它不僅僅是手邊的紙質(zhì)手冊,更像是一個互動交流的學(xué)習(xí)平臺,一個可以讓作者和讀者一起探討SDN的平臺。此外,由于作者水平有限,在書籍內(nèi)容的編寫上難免會有疏漏,觀點(diǎn)難免有失偏頗,也懇請讀者批評指正。
我們衷心地感謝那些幫助我們完成本書的人們。首先我們要感謝對方,我們一起完成了一本技術(shù)書籍。在寫作的過程中,我們有過觀點(diǎn)探討時的針鋒相對,也有過迷茫懈怠時的相互鼓勵,也正因?yàn)槿绱,才能順利地完成這本書。其次我們要感謝本書的策劃編輯張春雨先生,沒有他的支持,也就沒有本書的誕生。最后我們要感謝我們的家人和師長。感謝在本書寫作過程中給予我們啟發(fā)和幫助的人。謝謝你們!
楊澤衛(wèi)、李呈
2017年2月5日
楊澤衛(wèi)《零存整取NetFPGA開發(fā)指南》和《深入理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》作者,SDN初創(chuàng)公司南京疊鍶聯(lián)合創(chuàng)始人,曾任中興微電子高級主任工程師,有豐富的SDN行業(yè)產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)。個人微信公眾號:SDN學(xué)習(xí)與研究(zeweiTalk)。
李呈 北京郵電大學(xué)未來網(wǎng)絡(luò)理論與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室在讀研究生。學(xué)習(xí)SDN三年多,掌握SDN基礎(chǔ)理論知識。目前在硅谷實(shí)習(xí)。
目錄
第1章 SDN重塑網(wǎng)絡(luò) ......................................................................................... 1
1.1 SDN是什么 ...................................................................................................... 1
1.2 為什么需要SDN .............................................................................................. 4
1.3 網(wǎng)絡(luò)可編程探索之路 ....................................................................................... 6
1.4 SDN發(fā)展歷史 ................................................................................................ 10
1.5 SDN重塑網(wǎng)絡(luò) ................................................................................................ 15
1.6 本章小結(jié) ......................................................................................................... 16
參考資料.................................................................................................................. 16
第2章 SDN南向協(xié)議 ....................................................................................... 21
2.1 SDN南向協(xié)議簡介 ........................................................................................ 21
2.2 狹義SDN南向協(xié)議 ....................................................................................... 23
2.3 廣義SDN南向協(xié)議 ....................................................................................... 30
2.3.1 OF-Config ............................................................................................ 31
2.3.2 OVSDB ................................................................................................ 34
2.3.3 NETCONF ........................................................................................... 36
2.3.4 OpFlex.................................................................................................. 38
2.3.5 XMPP ................................................................................................... 39
2.3.6 PCEP .................................................................................................... 40
2.4 完全可編程南向協(xié)議 ..................................................................................... 41
2.4.1 POF ...................................................................................................... 41
2.4.2 P4 ......................................................................................................... 46
2.5 SDN南向協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)之戰(zhàn) ................................................................................ 53
2.6 本章小結(jié) ......................................................................................................... 55
參考資料.................................................................................................................. 55
第3章 SDN控制平面 ....................................................................................... 57
3.1 SDN控制平面簡介 ........................................................................................ 57
3.2 SDN開源控制器 ............................................................................................ 59
3.2.1 NOX/POX ............................................................................................ 59
3.2.2 Ryu ....................................................................................................... 63
3.2.3 Floodlight ............................................................................................. 68
3.2.4 OpenDaylight ....................................................................................... 72
3.2.5 ONOS ................................................................................................... 78
3.3 選擇SDN控制器 ........................................................................................... 85
3.3.1 評價控制器的要素 .............................................................................. 85
3.3.2 選擇正確的控制器 .............................................................................. 89
3.4 SDN控制平面發(fā)展趨勢 ................................................................................ 91
3.5 本章小結(jié) ......................................................................................................... 96
參考資料.................................................................................................................. 97
第4章 SDN數(shù)據(jù)平面 ....................................................................................... 99
4.1 SDN數(shù)據(jù)平面簡介 ........................................................................................ 99
4.2 通用可編程轉(zhuǎn)發(fā)模型 ................................................................................... 101
4.2.1 通用硬件模型 .................................................................................... 103
4.2.2 通用處理指令 .................................................................................... 112
4.2.3 小結(jié) ................................................................................................... 115
4.3 探索通用可編程數(shù)據(jù)平面 ........................................................................... 116
4.4 SDN數(shù)據(jù)平面的發(fā)展趨勢 .......................................................................... 120
4.4.1 發(fā)展歷史............................................................................................ 120
4.4.2 白盒交換機(jī) ........................................................................................ 123
4.5 本章小結(jié) ....................................................................................................... 125
參考資料................................................................................................................ 126
第5章 從零開始實(shí)踐 ...................................................................................... 129
5.1 Mininet實(shí)踐 ................................................................................................. 129
5.1.1 Mininet簡介 ...................................................................................... 130
5.1.2 Mininet系統(tǒng)架構(gòu) .............................................................................. 130
5.1.3 Mininet安裝 ...................................................................................... 132
5.1.4 Mininet示例 ...................................................................................... 134
5.2 Open vSwitch實(shí)踐 ....................................................................................... 140
5.2.1 OVS簡介 ........................................................................................... 141
5.2.2 OVS架構(gòu) ........................................................................................... 141
5.2.3 OVS安裝 ........................................................................................... 142
5.2.4 OVS示例 ........................................................................................... 144
5.3 Ryu實(shí)踐 ....................................................................................................... 150
5.3.1 Ryu簡介 ............................................................................................ 150
5.3.2 Ryu架構(gòu) ............................................................................................ 151
5.3.3 Ryu安裝 ............................................................................................ 152
5.3.4 Ryu示例 ............................................................................................ 153
5.4 網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺實(shí)踐 ................................................................................... 162
5.4.1 OpenVirteX簡介 ............................................................................... 162
5.4.2 OpenVirteX架構(gòu) ..........................