什么是软件定义网络(SDN)？

软件定义网络（Software-defined networking），常简称为SDN，即SDN网络，是一种网络架构方式，使IT管理人员能够使用软件实现网络集中管理，提高灵活性和敏捷性。多年来，组织发现了软件定义网络的许多优势，并将 SDN 引入到他们的网络中。本文将全面了解软件定义网络，并解释其定义、组件、类型、优势以及SDN网络如何影响数据中心。

SDN网络的组成部分

SDN网络可以分为三层，每一层都由不同的组件组成。

• 应用层
• 控制层
• 基础设施层

基础设施层由各种网络设备组成，例如网络交换机、服务器或网关，它们构成底层网络，将网络流量转发到目的地。控制层是连接基础设施层和应用层的中间层。它意味着集中式 SDN 控制器软件，作为智能逻辑连接到应用平面的控制平面区域。

应用层包含组织使用的网络应用程序或功能。可能有多个与网络监控、网络故障排除、网络策略和安全相关的应用程序。为了在 SDN网络的三层之间进行通信，使用了北向和南向应用程序编程接口 (API)。Northbound API实现了应用层与控制器之间的通信，而Southbound API则实现了控制器与网络设备的通信。

SDN网络的类型

根据控制器层与SDN设备的连接方式，SDN网络可以分为四种不同的类型，我们可以将其分类如下：

开放SDN

Open SDN 有一个集中控制平面，并使用 OpenFlow 作为从物理或虚拟交换机到 SDN 控制器的流量的南向 API。

API软件定义网络

API SDN 不同于开放式 SDN，后者需要启用 OpenFlow 的交换机，与传统交换机配合良好。通过现有 API 的 SDN 包括通过远程连接使用网络设备的功能，例如 SNMP 或 CLI 等传统方法，或 REST API 等更新方法。虽然通过 API 的 SDN 是非专有的并且是开放的，但 API SDN 中使用的各个 API 是特定供应商专有的。开放性因供应商而异。

叠加模型SDN

覆盖模型 SDN 不解决下面的物理网络，而是在当前硬件之上构建虚拟网络。它在覆盖网络上运行，并提供带有通往数据中心的通道的隧道，以解决数据中心的连接问题。

混合模型 SDN

混合模型SDN，也称为基于自动化的SDN，融合了SDN特性和传统网络设备。它使用代理、Python等自动化工具和支持不同类型操作系统的组件。混合模型 SDN 通常用作 SDN 的一种引入方法。

SDN网络的好处

不同的SDN模型各有千秋。这里我们只谈SDN对网络的一般好处。

集中管理

集中化是 SDN 赋予的主要优势之一。SDN网络可以使用中央管理工具对网络进行集中管理，数据中心经理可以从中受益。它打破了传统系统造成的障碍，并为虚拟和物理网络配置提供了更大的灵活性，所有这些都来自一个中央位置。

安全

SDN 控制器为网络工程师提供了一个集中位置来控制整个网络的安全性。尽管虚拟化趋势使保护网络免受外部威胁变得更加困难，但 SDN 带来了巨大的优势。通过SDN控制器，确保安全策略和信息在网络内得到实施。并且SDN配备了单一的管理系统，有助于增强安全性。

节约成本

SDN网络以低运营成本和低资本支出成本登陆用户。一方面，确保网络可用性的传统方法是通过额外设备的冗余，这当然会增加成本。与传统方式相比，软件定义网络的效率更高，无需购买更多的网络交换机。另一方面，SDN 与虚拟化配合得很好，这也有助于降低添加硬件的成本。

可扩展性

由于 OpenFlow 代理和 SDN 控制器允许通过其集中管理访问各种网络组件，SDN 为用户提供了更多的可扩展性。与传统的网络设置相比，工程师有更多的选择来即时更改网络基础设施，而无需手动购买和配置资源。

SDN网络如何影响数据中心？

虚拟化趋势和对 IT 人员支持新应用程序和服务（如云计算服务、BYOD 和大数据应用程序）的新需求对数据中心提出了更高的灵活性、更好的性能和更高的安全性的新要求。数据中心已经开始在实践中利用SDN来满足需求。对于亚马逊和谷歌等许多超大规模数据中心来说，很难管理软件定义的策略。但是，使用 SDN 可以简化虚拟机通信。

此外，它还支持连接多个数据中心。SDN 有助于管理带宽和低成本的数据流，并允许最大限度地优化网络资源。同时，SDN支持未来数据中心的多租户需求。SDN无需手动更改硬件配置，帮助数据中心整合遗留网络并提升网络性能。最后，随着基于云的应用和云数据中心的兴起，SDN有助于实时监控和动态分配冗余资源。