一、 软件定义网络的背景

近年来，软件定义网络（Software Defined Network，简称SDN）已成为网络技术领域热门的话题，为网络业务系统变革带来了开创性的发展，为数据中心、云计算的网络系统设计带来了新的架构设计和解决方案。

        SDN的核心特点是抽象出网络操作系统平台，屏蔽底层网络设备物理细节差异，并向上层提供统一的管理和编程接口，以网络操作系统平台为基础开发出应用程序，通过软件来定义网络拓扑、资源分配、处理机制等。SDN的发展大致可分为广义和狭义两种，广义SDN泛指向上层应用开放资源接口，可实现软件编程控制的各类基础网络架构，狭义SDN则专指符合ONF组织定义的基于标准Openflow协议实现的软件定义网络。

        2006年，SDN诞生于美国GENI项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题，斯坦福大学Nick McKeown教授为首的研究团队提出了Openflow的概念用于校园网络的试验创新，后续基于Openflow给网络带来可编程的特性，SDN的概念应运而生。

        SDN于2006年诞生在美国斯坦福大学，该大学科研机构提出一种新型网络创新架构，通过将网络设备控制面与数据转发面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。

        传统的IP网络架构中每台网络设备都需要进行单独的配置和管理，各设备独立运行，从而保证业务系统的正常运行。在SDN网络架构中，网络数据流量的处理与转发只需要SDN控制器进行转发处理与路径计算，而底层的交换机硬件只需要按控制器下发的转发表项执行数据转发操作即可。大大节约了数据处理的时间和过程，增强了数据转发的灵活性，简化了网络系统运维管理、控制的便利性。
 

二、OpenFlow技术概述

OpenFlow在SDN领域一枝独秀，已经成为事实上SDN的典型代表技术。OpenFlow以其独特的优势，得到广大通信设备厂商和运营商们的亲眯。

        OpenFlow在管理、扩容、安全上都非常灵活，真正实现了用户可编程的程度，给用户带来了前所未有的体验。

        在数据中心方面更是如鱼得水。在网络虚拟化、云计算应用中有独特的适应性，传统网络中死板的隧道技术在OpenFlow网络可以非常灵活，随用随建，甚至可以达到与应用结合，实现按需分配的完美资源利用。隧道技术从服务器中脱离出来，把CPU完全解放出来处理用户计算，使用户得到更多资源，享受更多的服务。
 

三、云计算中的SDN网络系统应用

云计算业务系统包括：云服务系统、可编程网络交换系统、IDC服务系统、园区接入服务四大部分。

        云服务是目前兴起的云计算业务，需要支持虚拟化技术来实现公有云和私有云，包括网络虚拟化技术的支持。

        可编程网络交换系统为基于目前SDN领域中的领先技术OpenFlow网络交换架构，网络可以实现用户可编程能力，非常灵活，是本项目的一个亮点技术。

        IDC服务为传统数据中心业务，主要考虑现有设备的继续使用。

        园区接入服务分别要考虑用户从园区端访问内部资源以及内部用户访问外网资源两部分。

        云计算业务系统中的SDN可编程网络交换系统设计如下：

        （1）SDN交换机硬件交换平台

        该方案中采用仰联SDN交换机搭建SDN交换硬件平台，仰联SDN交换机支持标准的OpenFlow协议，可以与业界主流的开源控制进行互通，具有端口密度大、所有端口全线速等特点。

        （2）集中网络控制平台子系统

        集中网络控制平台子系统是整个网络的控制器。该子系统用于实现云服务的通信控制功能，基于标准的OpenFlow协议，并具有简单灵活的应用开发接口。控制器能够按照用户的意愿来管理网络，比如自动计算转发路径并下发到OpenFlow交换机中；为特定的流量分配指定带宽的路径；并可以在该系统中进行一些安全方面的工作和网络监控工作。当网络设备发生故障后，该子系统能迅速感知并触发处理措施。