包郵軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)實(shí)戰(zhàn)教程

作者：尚鳳軍

出版社：人民郵電出版社出版時(shí)間：2024-05-01

開本： 16開 頁數(shù)： 252

本類榜單：教材銷量榜

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目錄
作者簡介

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)實(shí)戰(zhàn)教程版權(quán)信息

ISBN：9787115623010
條形碼：9787115623010 ; 978-7-115-62301-0
裝幀：平裝
冊數(shù)：暫無
重量：暫無
所屬分類：
教材
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研究生/本科/專科教材

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)實(shí)戰(zhàn)教程本書特色

1.技術(shù)先進(jìn)，包含集中式與分布式網(wǎng)絡(luò)、虛擬化等新技術(shù)。

2.同類競爭品不多。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富。

4.本書配套實(shí)驗(yàn)環(huán)境是開源環(huán)境，對學(xué)校開展實(shí)驗(yàn)沒有硬件要求。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)實(shí)戰(zhàn)教程內(nèi)容簡介

本書分為兩篇，基礎(chǔ)篇、應(yīng)用篇和實(shí)踐篇。基礎(chǔ)篇內(nèi)容包括：第1章概述，第2章 SDN基本原理，第3章 SDN數(shù)據(jù)平面，第4章南向接口協(xié)議，第5章 SDN控制平面，第6章 SDN北向接口。應(yīng)用篇內(nèi)容包括：第7章 SDN在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，第8章 SDN在園區(qū)網(wǎng)的應(yīng)用，第9章 SDN在廣域網(wǎng)的應(yīng)用SD-WAN。實(shí)踐篇：第10章 SDN實(shí)驗(yàn)環(huán)境部署，第11章 SDN基礎(chǔ)操作與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，第12章 OpenDayLight概述，第13章 SDN OpenFlow協(xié)議，第14章軟件下載與安裝，第15章開源控制器實(shí)踐。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)實(shí)戰(zhàn)教程目錄

基礎(chǔ)篇

第　1 章概述........................................1

1.1　SDN 的產(chǎn)生...............................................　1

1.1.1　傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)概述.....................................2

1.1.2　傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存在的問題.........................　2

1.1.3　SDN 應(yīng)運(yùn)而生....................................2

1.2　SDN 的發(fā)展...............................................　3

1.2.1　發(fā)展歷程.............................................3

1.2.2　研究與應(yīng)用現(xiàn)狀.................................4

1.3　SDN 標(biāo)準(zhǔn)化組織.......................................　6

1.3.1　ONF .....................................................6

1.3.2　IETF ....................................................　6

1.3.3　ITU-T ..................................................　6

1.3.4　ETSI ....................................................　7

第　2 章 SDN 基本原理......................　8

2.1　SDN 的概念...............................................　8

2.1.1　SDN 的定義........................................8

2.1.2　SDN 的特征........................................8

2.2　SDN 的體系架構(gòu).......................................　9

2.2.1　ONF 定義的 SDN 架構(gòu)....................　10

2.2.2　IETF 定義的 SDN 架構(gòu)....................11

2.2.3　Overlay 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu).............................　12

2.3　SDN 工作原理.........................................　12

2.3.1　控制平面與數(shù)據(jù)平面的解耦...........　12

2.3.2　網(wǎng)絡(luò)能力的抽象...............................13

2.3.3　網(wǎng)絡(luò)可編程.......................................13

第　3 章 SDN 數(shù)據(jù)平面....................　16

3.1　數(shù)據(jù)平面概述..........................................　16

3.1.1　傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平面...........................　16

3.1.2　SDN 數(shù)據(jù)平面..................................18

3.2　OpenFlow 交換機(jī)模型.............................19

3.2.1　OpenFlow 概述.................................　19

3.2.2　OpenFlow 交換機(jī)功能架構(gòu).............　20

3.2.3　流表...................................................23

3.2.4　組表...................................................28

3.2.5　計(jì)量表...............................................32

3.2.6　流表匹配...........................................33

3.3　SDN 交換機(jī).............................................　35

3.3.1　交換芯片概述...................................35

3.3.2　交換芯片產(chǎn)品...................................36

3.3.3　SDN 硬件交換機(jī)產(chǎn)品......................　39

3.3.4　SDN 軟件交換機(jī)產(chǎn)品......................　41

3.4　通用可編程數(shù)據(jù)平面..............................　45

3.4.1　協(xié)議無關(guān)交換機(jī)架構(gòu).......................　45

3.4.2　數(shù)據(jù)平面編程語言...........................　46

第　4 章南向接口協(xié)議......................47

4.1　南向接口協(xié)議概述..................................　47

4.2　OpenFlow 協(xié)議........................................　48

4.2.1　背景...................................................48

4.2.2　OpenFlow 組件.................................　49

4.2.3　OpenFlow 表項(xiàng).................................　50

4.2.4　OpenFlow 安全信道.........................　53

4.2.5　OpenFlow 信道建立.........................　53

4.2.6　OpenFlow 消息處理.........................　55

4.3　OF-CONFIG 協(xié)議....................................　57

4.3.1　簡介...................................................57

4.3.2　原理...................................................57

4.4　NETCONF 協(xié)議.......................................59

4.4.1　簡介...................................................59

4.4.2　NETCONF 基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)................60

4.4.3　NETCONF 基本會(huì)話建立過程........60

4.4.4　NETCONF 協(xié)議框架........................61

4.4.5　NETCONF 報(bào)文結(jié)構(gòu)........................62

4.4.6　NETCONF 通信模式........................62

4.4.7　配置數(shù)據(jù)庫.......................................62

4.5　OVSDB 管理協(xié)議....................................63

4.5.1　OVSDB 管理協(xié)議基本概念.............63

4.5.2　OVSDB 與 OVS、控制器................64

4.5.3　OVSDB 與 JSON..............................64

4.5.4　OVSDB 數(shù)據(jù)模式............................　65

4.5.5　OVSDB 整體架構(gòu)............................　65

4.5.6　OVSDB RPC 方法............................66

4.5.7　OVSDB 操作....................................　67

4.6　其他南向接口協(xié)議..................................　67

4.6.1　XMPP ................................................67

4.6.2　PCEP .................................................　68

4.6.3　I2S .....................................................　69

4.6.4　OpFlex ...............................................69

第　5 章 SDN 控制平面....................　71

5.1　SDN 控制器概述.....................................　71

5.1.1　SDN 控制器體系架構(gòu)......................　71

5.1.2　SDN 控制器的基礎(chǔ)功能..................　73

5.1.3　SDN 控制器的擴(kuò)展..........................　75

5.1.4　SDN 控制器的評估要素..................　76

5.2　開源控制器..............................................　78

5.2.1　NOX/POX.........................................　78

5.2.2　Ryu ....................................................　79

5.2.3　Floodlight ..........................................　81

5.2.4　OpenDaylight ....................................　82

5.2.5　ONOS ................................................84

5.3　商用控制器..............................................　85

5.3.1　Cisco XNC........................................　86

5.3.2　VMware 的 NSX-T 控制器..............　87

5.4　基于控制器的編程..................................　88

5.4.1　基于 POX 編程.................................89

5.4.2　基于 Ryu 編程..................................　90

第　6 章 SDN 北向接口....................　92

6.1　北向接口概述..........................................　92

6.1.1　ONF 北向接口..................................92

6.1.2　SDN 其他北向接口..........................　94

6.1.3　SDN 北向接口的前景......................　95

6.2　REST API .................................................　96

6.2.1　什么是 REST API .............................　96

6.2.2　REST API 的設(shè)計(jì)規(guī)范.....................　96

6.2.3　開源控制器的 REST API .................　97

6.3　RESTCONF 協(xié)議...................................106

6.3.1　RESTCONF 概述............................106

6.3.2　資源模型.........................................107

6.3.3　消息.................................................107

6.3.4　操作.................................................109

應(yīng)用篇

第　7 章 SDN 在數(shù)據(jù)中心的

應(yīng)用...................................　111

7.1　軟件定義的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù).............111

7.1.1　傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)據(jù)中心發(fā)展面臨數(shù)據(jù)

架構(gòu)瓶頸.........................................　112

7.1.2　基于 SDN 的云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)

架構(gòu).................................................112

7.1.3　數(shù)據(jù)中心的葉脊組網(wǎng)架構(gòu).............　113

7.1.4　數(shù)據(jù)中心的 Overlay 網(wǎng)絡(luò)..............　117

7.2　校園網(wǎng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò) SDN 規(guī)劃

應(yīng)用........................................................　119

7.2.1　數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò) SDN 總體設(shè)計(jì).......　119

7.2.2　數(shù)據(jù)中心 SDN 整體部署...............　120

7.3　面向數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的 SDN 控制器

設(shè)計(jì)........................................................123

7.3.1　控制器功能設(shè)計(jì).............................123

7.3.2　控制器系統(tǒng)架構(gòu).............................123

7.4　多粒度安全控制器架構(gòu)........................　124

7.4.1　控制器安全問題.............................124

7.4.2　流表安全問題.................................125

7.4.3　應(yīng)用安全問題.................................125

7.4.4　南向接口安全問題.........................　125

7.4.5　安全解決方案.................................126

7.4.6　整體架構(gòu).........................................127

7.4.7　模塊設(shè)計(jì).........................................128

7.4.8　運(yùn)行機(jī)制.........................................128

7.4.9　粒計(jì)算理論.....................................130

7.4.10　安全服務(wù)粒化...............................130

7.4.11　多粒度安全服務(wù)模型...................　131

7.4.12　測試...............................................132

7.4.13　總結(jié)...............................................136

第　8 章 SDN 在園區(qū)網(wǎng)的應(yīng)用......137

8.1　軟件定義的園區(qū)網(wǎng)技術(shù)........................　137

8.1.1　傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn).................　137

8.1.2　智慧園區(qū)網(wǎng)中 SDN 技術(shù)的應(yīng)用

場景.................................................138

8.2　基于 SDN 的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)...............139

8.2.1　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).....　139

8.2.2　基于 SDN 的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟件

結(jié)構(gòu).................................................139

8.2.3　面向 SDN 交換機(jī)的南向接口.......　140

8.2.4　邏輯網(wǎng)管理模塊.............................141

8.2.5　標(biāo)簽管理模塊.................................143

8.3　基于負(fù)載感知的分布式控制器負(fù)載均衡

模型........................................................143

8.3.1　負(fù)載信息感知和負(fù)載狀態(tài)判定.....　146

8.3.2　基于負(fù)載感知的負(fù)載均衡算法.....　148

8.3.3　分布式控制器負(fù)載均衡模型的運(yùn)行

流程.................................................152

8.3.4　仿真實(shí)驗(yàn)與分析.............................153

8.3.5　總結(jié).................................................156

第　9 章 SDN 在廣域網(wǎng)的應(yīng)用

SD-WAN　..........................　157

9.1　SD-WAN 技術(shù)........................................157

9.1.1　傳統(tǒng) WAN 架構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)..........　157

9.1.2　SD-WAN 的價(jià)值............................　158

9.1.3　SD-WAN 基礎(chǔ)架構(gòu)........................　158

9.2　SD-WAN 自動(dòng)化運(yùn)維可視化系統(tǒng)

設(shè)計(jì)........................................................　159

9.2.1　數(shù)據(jù)可視化模塊.............................159

9.2.2　用戶管理模塊.................................160

9.2.3　數(shù)據(jù)傳輸模塊.................................160

9.2.4　數(shù)據(jù)處理模塊.................................161

9.2.5　數(shù)據(jù)提取模塊.................................161

實(shí)踐篇

第　10 章 SDN 實(shí)驗(yàn)環(huán)境部署........162

10.1　Ubuntu 下安裝和運(yùn)行 Mininet ............162

10.1.1　主要命令介紹...............................162

10.1.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................162

10.1.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................162

10.2　Ubuntu 下安裝和運(yùn)行 Ryu 控制器.....　166

10.2.1　主要命令介紹...............................166

10.2.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................166

10.2.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................166

10.3　Ubuntu 下安裝 Wireshark ....................　168

10.3.1　主要命令介紹...............................168

10.3.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................168

10.3.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................169

10.4　Ubuntu 下安裝 PuTTY........................　169

10.4.1　主要命令介紹...............................169

10.4.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................170

10.4.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................170

第　11 章 SDN 基礎(chǔ)操作與應(yīng)用

實(shí)驗(yàn).................................　172

11.1　Mininet 的基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn).....................　172

11.1.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................　172

11.1.2　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................　172

11.2　Mininet 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?shí)驗(yàn).................　173

11.2.1　主要命令介紹...............................　173

11.2.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................　173

11.2.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................　173

11.3　通過 Mininet 驗(yàn)證 OpenFlow 版本和交換

機(jī)工作流程...........................................177

11.3.1　主要命令介紹...............................　177

11.3.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................　178

11.3.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.......................................　178

11.4　Wireshark 抓包分析 OpenFlow 協(xié)議工作

流程.......................................................181

11.4.1　主要命令介紹...............................　181

11.4.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................　181

11.4.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................　181

第　12 章 OpenDaylight 實(shí)驗(yàn)........185

12.1　OpenDaylight ........................................185

12.1.1　SDN...............................................185

12.1.2　OpenDaylight 架構(gòu).......................　186

12.1.3　OpenDaylight 設(shè)計(jì)原則...............　186

12.1.4　OpenDaylight 架構(gòu)特點(diǎn)...............　187

12.2　OpenDaylight 控制器的環(huán)境搭建以及基

本操作..................................................　187

12.2.1　主要命令介紹...............................187

12.2.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................187

12.2.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................187

12.3　OpenDaylight 及 Postman 實(shí)現(xiàn)流表

下發(fā)......................................................　194

12.3.1　主要命令介紹...............................194

12.3.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................195

12.3.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................195

12.4　OpenDaylight 之流表操作...................200

12.4.1　主要命令介紹...............................200

12.4.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................200

12.4.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................201

第　13 章 SDN OpenFlow 協(xié)議....　211

13.1　OpenFlow 概述.....................................211

13.2　OpenFlow 工作原理.............................211

13.2.1　主要命令介紹...............................　211

13.2.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................　211

13.2.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................212

13.3　OpenFlow 流表的基本操作.................213

13.3.1　主要命令介紹...............................213

13.3.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................213

13.3.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................213

第　14 章軟件下載與安裝.............　219

14.1　VMware Workstation 和 Ubuntu 的

安裝......................................................　220

14.1.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................220

14.1.2　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................220

14.2　Mininet 和 Ryu 環(huán)境搭建....................　227

14.2.1　主要命令介紹...............................227

14.2.2　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................227

14.2.3　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................228

14.3　實(shí)驗(yàn)思考..............................................　235

第　15 章開源控制器實(shí)踐.............　236

15.1　開源控制器實(shí)踐——POX...................236

15.1.1　主要命令介紹...............................236

15.1.2　POX 控制器介紹..........................　236

15.1.3　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................236

15.1.4　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................237

15.2　開源控制器實(shí)踐——Ryu ....................　244

15.2.1　主要命令介紹...............................244

15.2.2　Ryu 控制器介紹............................244

15.2.3　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................245

15.2.4　實(shí)驗(yàn)步驟.......................................245

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軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)實(shí)戰(zhàn)教程作者簡介

尚鳳軍，男，博士/教授。發(fā)表論文40余篇，SCI、EI、ISTP檢索10余篇。研究方向 ①移動(dòng)IPv6關(guān)鍵技術(shù)研究 ②網(wǎng)絡(luò)流量測量研究 ③無線傳感網(wǎng)絡(luò)研究獲獎(jiǎng)情況 2003-2004 重慶郵電學(xué)院優(yōu)秀青年教師 2004-2006 重慶郵電學(xué)院責(zé)任教師參加項(xiàng)目 1.重慶郵電大學(xué)博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目：移動(dòng)IPv6管理方案研究負(fù)責(zé)（2006-2008） 2.重慶郵電大學(xué)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》校級重點(diǎn)課程建設(shè) 負(fù)責(zé)（2004-2007） 3.重慶郵電學(xué)院青年教師基金項(xiàng)目：用VHDL仿真IP數(shù)據(jù)包分類算法負(fù)責(zé)（2003-2004） 4.重慶市科技攻關(guān)項(xiàng)目：高速網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量測量系統(tǒng) 參加（2002-2004） 5.重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目：入侵檢測系統(tǒng)中數(shù)據(jù)包快速匹配算法的研究參加（2004-2005）

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