SDN_未来网络全解.ppt

SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.1 数据层——》交换机 SDN 交换机位于数据层面，用来负责数据流的转发。通常可采用硬件和软件两种方式进行转发。 3 速度快、 成本低、功耗小等优点。 转发代表：交换机芯片 Hardware 灵活性极强 转发代表：CPU、NP(network processor，网络处理器) Software * * SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.1 数据层——》交换机——》Hardware 一般来说，交换机芯片的处理速度比 CPU 处理 速度高出两个数量级，比网络处理器NP快一个数量 级，并且这种差异将持续很长时间。 硬件处理数据，可以保证转发效率，但急需解决处理规则不够灵活的问题。 3 Hardware 实现一个可重新配置的匹配表，允许在流水线阶段支持任意宽度和深度的流表 RMT模型 交换机分层的方式来实现高效、灵活的多表流水线业务 FlowAdapter交换机 * * SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.1 数据层——》交换机——》Hardware 重新配置数据层涉及 4 个方面： ① 允许随意替换或增加域定义； ② 允许指定流表的数量、拓扑、宽度和深度，仅仅受限于芯片的整体资源； ③ 允许创建新动作； ④ 可以随意将数据包放到不同的队列中，并指定发送端口。 3 RMT模型 * * SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.1 数据层——》交换机——》Hardware 结构上，理想的 RMT 模型是由解析器、多个逻辑匹配部件以及可配置输出队列组成。具体的可配置性体现在：通过修改解析器来增加域定义，修改逻辑匹配部件的匹配表来完成新域的匹配，修改逻辑匹配部件的动作集来实现新的动作，修改队列规则来产生新的队列.这样容易模拟网关、路由器和防火墙等设备，也能够使用多标记头或非标准的协议。所有更新操作是通过解析器来实现的，无需修改硬件，只需在芯片设计时留出可配置的接口即可，实现了硬件对数据的灵活处理。 3 RMT模型 * * SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.1 数据层——》交换机——》Hardware 3 FlowAdapter交换机 3层结构： -最上层是可以通过更新来支持任何新协议的软件数据平面 -位于中部的 FlowAdapter 层负责软件数据平面和硬件数据平面之间的通信 -底层是相对固定但转发效率高的硬件数据平面 * * SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.1 数据层——》交换机——》Software 3 Software 虽然软件处理的速度低于硬件，但是软件方式可以最大限度地提升规则处理的灵活性，同时又能避免由于硬件自身内存较小、流表大小受限 、无法有效处理突发流等问题。同样受到学术界的关注。 交换机CUP处理转发规则 NP的处理转发规则 * * SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.1 数据层——》交换机——》Software 3 由于 CPU 处理数据包的能力变得越来越强，商用交换机很自然地也会采用这种更强的 CPU。这样，在软件处理转发速度与硬件差别变小的同时，灵活处理转发规则的能力得到提升。 交换机CUP处理转发规则 * * SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.1 数据层——》交换机——》Software 3 NP器件内部通常由若干个微码处理器和若干硬件协处理器组成。 多个微码处理器在网络处理器内部并行处理，通过预先编制的微码来控制处理流程。而对于一些复杂的标准操作(如内存操作、路由表查找算法、QoS的拥塞控制算法、流量调度算法等)则采用硬件协处理器来进一步提高处理性能，从而实现了业务灵活性和高性能的有机结合。 由于 NP 专门用来处理网络的各种任务,如数据包转发、路由查找和协议分析等，因此在网络处理方面，NP 比 CPU 具有更高效的处理能力。 NP（网络处理器）的处理转发规则 * * SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.1 数据层 3 在数据平面中，哪些元素可以交给硬件处理，哪些元素可以交给软件处理，也是值得考虑的问题。目前对于数据层的研究仍然是学术界的研究重点，只有在解决当前问题的基础上，SDN才能更加向前迈进一步。 小结 * * SDN体系架构 3.3 关键技术 3.3.1 数据层 3.3.2 控制层 3.3.3 应用层 3 * * SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.2 控制层 控制器 接口语言 特性研究 3 * * SDN体系架构 3.3 关键技术——》3.3.2 控制层——》 控制