软件定义网络(SDN)是一种创新的网络架构设计理念,它旨在通过软件编程的方式来管理和控制网络资源,从而提高网络的灵活性、可编程性和自动化程度。SDN架构的核心是分离网络控制平面和数据转发平面,实现集中式的网络控制和分布式的数据转发。
SDN架构可以分为三个主要的层次:
1. 应用层(利用层):这是SDN架构的最高层,它提供了网络服务的抽象和模型的定义。应用层通过与控制层的接口,定义和管理网络服务,实现网络功能的定制化。这一层类似于人类的大脑,负责构思和指挥整个网络的行为。
2. 控制层:控制层是SDN架构的中枢,它负责管理和协调网络资源。控制层实现了网络操作系统功能,通过北向接口与应用层交互,并通过南向接口管理网络设备。控制层的出现使得网络的控制平面和转发平面得以分离,这是实现集中式网络控制的基础。
3. 转发层(网络设备层):这一层负责网络数据的实际转发,它包括各种网络设备,如交换机、路由器等。转发层专注于数据的物理传输和转发,不受控制层的影响,类似于人体的四肢,执行大脑所发出的指令。
此外,SDN架构还包括两个关键的接口:
- 北向接口:这是控制层与应用层之间的接口,它定义了如何将应用层的意图转化为控制层的指令。北向接口的开放性是SDN网络开放性的关键,它允许网络应用开发者在不了解底层网络细节的情况下,轻松地调用网络资源。
- 南向接口:这是控制层与转发层之间的接口,它定义了如何控制和配置网络设备。南向接口的多样性允许SDN系统与不同厂商的网络设备进行交互。
总的来说,SDN架构通过其灵活的体系结构,使得网络能够像软件一样被快速开发、部署和更新,从而满足不断变化的应用需求。与传统网络架构相比,SDN网络增加了控制层和南向接口,这使得网络更加智能化、可编程化和开放化。