软件定义网络实现的类型

SDN的实现方式与传统网络有很大不同。在传统网络中，数据包的转发和路由操作都在同一个设备中完成。而在SDN中，这些操作被分为两个层面：数据平面和控制平面。在所有的SDN实现中，都包含三个关键要素：

1. 控制器
2. 用于与硬件设备（如交换机）进行通信的协议。
3. 交换机

在传统的网络中，这三个元素都存在于同一个设备中，这就使得对交换机的编程和控制变得非常困难。而在SDN中，这三个元素被分离了，这为软件定义网络领域的许多研究和开发提供了可能性。在本文中，我们讨论了实现软件定义网络的方法。

SDN实施的类型：

1. 开放SDN
2. 通过API实现SDN
3. 基于Hypervisor的叠加网络在SDN中的应用

开放SDN：

Open SDN是通过使用OpenFlow交换机来实现的。这是一种非常简单的SDN实现方式。在Open SDN中，控制器通过OpenFlow协议与交换机进行通信，使用的是基于声音协议的API。

通过API实现SDN：

在SDN中，通过API的方式，可以调用远程设备中的功能，比如交换机等设备的功能。这种调用方式可以使用传统的手段，如SNMP或CLI，或者采用更现代的方法，比如REST API。在这种情况下，这些设备被赋予了控制点，从而让控制器能够利用这些API来操控远程设备。

通过API实现SDN功能时，并不需要采用支持OpenFlow的交换机；同时，它也可以与传统的交换机很好地协同工作。使用API来实现SDN功能时，开发调度软件变得更加容易。此外，API方式还提升了系统的开放性，从而消除了对专有技术的依赖。

虽然SDN通过API的方式实现时，这些API并不属于专有技术，但实际上，在SDN中使用的那些API却是专有的，它们只能被特定的供应商所使用。

基于Hypervisor的 overlay网络：SDN技术通过这种网络实现。

在SDN中，通过管理程序对物理设备的配置并没有发生任何改变。 相反，基于管理程序的覆盖网络是在物理网络之上创建的。 只有位于物理网络边缘的设备才会连接到虚拟化网络中，这样一来，物理网络中的其他设备的信息就被隐藏起来了。 在这里，管理程序通过向虚拟化网络发送和接收流量来控制物理设备的网络传输。 因此，边缘设备负责控制虚拟网络。

当数据包进入虚拟网络的边缘时，管理程序会将该数据包封装到另一个帧中。虚拟网络的这一边缘被称为“虚拟隧道端点”（VTEP）。之后，管理程序会根据控制器所设定的信息，将封装后的数据包发送到目标VTEP，然后再将其转发到目标主机。

SDN的优势：

1. 集中式控制器是SDN的核心优势之一，它能够使得对传入的数据包做出决策的过程变得非常快速。
2. 由于数据平面与控制平面是分开的，因此用于管理设备的代码量也减少了。
3. 这段代码只会在用于管理底层平面的控制器上被编写一次。
4. 该控制器本身具备网络拓扑管理、设备管理、流量管理以及统计跟踪等功能。因此，无需使用第三方设备或软件来管理和处理这些功能。
5. 这种网络抽象技术有助于将网络与底层设备分离开来。
6. SDN也以其开放性而著称，也就是说，SDN并非某种专有技术。

SDN的缺点：

1. SDN缺乏标准的北向API。
2. 在SDN的控制器中，协调各种应用程序的使用也是需要避免的一个问题。
3. 在大规模应用方面，SDN的使用方式并未得到充分的定义和探索。
4. 在SDN中，对任何数据包的传输进行优先级排序也是非常重要的问题。

SDN的应用：

1. SDN能够管理不同路径或一组定义好的端点之间的流量负载。
2. 它找到了在两个端点之间传输数据包的最佳路径。
3. 它能够处理网络拓扑结构的变化，这些变化可能是由于在现有路径上添加了新设备、为数据包传输添加了新的路径，或者由于链路故障所导致的。
4. 这有助于在出现任何分离、认证或检查情况时，重新引导流量。
5. SDN还负责负载均衡、防火墙管理等功能。