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SDN基础及项目实践
书号:9787113274436 套系名称:十三五”高等职业教育电子信息类专业规划教材
作者:时瑞鹏 出版日期:2021-02-01
定价:26.00 页码 / 开本:128 /16
策划编辑:汪敏 责任编辑:汪敏 包宁
适用专业:计算机教材 适用层次:高职高专
最新印刷时间:2022-08-04
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图书特色
本书从初学者的角度出发,系统地介绍SDN(software defined network,软件定义网络)的起源、发展、定义及特点,介绍常用的南向协议和北向接口,介绍OpenFlow协议及流表操作,以Floodlight为例介绍控制器的工作原理,以Mininet、OVS为例介绍SDN交换机,介绍在云计算系统(OpenStack)下SDN的应用以及如何进行SDN应用开发。通过对本书的学习,可以让初学者感性地认识和理解 SDN的原理,通过应用案例去真正体会SDN不同于传统网络的 特点。 本书适合作为高等职业院校计算机网络、云计算、物联网等各专业的教材,也可作为SDN爱好者的自学参考书。
随着互联网应用的不断发展,网络流量呈现暴发式增长态势,各种新型网络应用不断出现,云计算、边缘计算、雾计算、物联网等技术对网络的需求也越来越复杂。这种复杂的网络需要使得传统网络架构越来越难以适应。近年来,软件定义网络(software defined network,SDN)以及网络功能虚拟化(network functions virtualization,NFV)等技术以其全新的网络架构、开放性以及可编程等特点吸引了越来越多的组织、企业、科研机构对它们进行不断的研究、思考和实践。 传统网络架构以设备为中心,对流量的控制和转发都依赖于网络设备来实现,设备中集成了与业务特性紧耦合的操作系统的专用硬件,这些操作系统和专用硬件都是由各个厂家自己开发和设计的。SDN起源于斯坦福大学的Clean Slate项目,其目标是重新定义网络体系结构,其主要思想包括转控分离、软硬件解耦、网络可编程等。SDN已经掀起了一场网络变革的技术浪潮,对网络学术界和工业界的发展都产生了巨大冲击,SDN-WAN、IDC、云计算中都大量使用了SDN技术。 本书从初学者的角度出发,系统地介绍SDN的起源、发展、定义及特点,介绍常用的南向协议和北向接口,介绍OpenFlow协议及流表操作,以Floodlight为例介绍控制器的工作原理,以Mininet、OVS为例介绍SDN交换机,介绍在云计算系统(OpenStack)下SDN的应用以及如何进行SDN应用开发。通过本书的学习,可以让初学者感性地认识和理解 SDN的原理,通过应用案例去真正体会到SDN不同于传统网络的特点。 本书共7章。第1章主要介绍SDN的定义及发展背景、传统网络发展的现状以及遇到的问题、SDN的主要思想及SDN网络架构的优势;第2章主要介绍SDN南向协议,主要包括南向协议的定义及分类以及常用的南向协议及特点;第3章主要介绍SDN实验环境的搭建,包括Floodlight控制器的安装和Mininet的安装与使用;第4章主要介绍流表操作,包括流表的设计、匹配/失配处理等;第5章以OVS为例介绍SDN交换机的工作原理及使用方式;第6章介绍云网融合,介绍在OpenStack云平台中,SDN技术的具体应用;第7章为SDN应用开发,主要介绍SDN应用开发环境的搭建以及SDN应用开发的一般流程。 由于SDN技术发展迅速,内容更新非常快,加上编者水平有限,书中疏漏之处在所难免,恳请广大读者不吝指正。 编者 2020年10月
第1章 SDN概述 1 1.1 SDN的定义及发展背景 1 1.2 网络发展的现状及遇到的问题 3 1.2.1 计算机网络发展现状 4 1.2.2 计算机网络发展遇到的问题 7 1.3 SDN实现方案 10 1.3.1 基于专用接口的方案 11 1.3.2 基于叠加网络的方案 12 1.3.3 基于开放协议的方案 13 1.3.4 SDN实现方案分析 13 1.4 SDN网络架构的优势 13 1.4.1 面向应用和业务的网络能力 13 1.4.2 加快网络功能上线 13 1.4.3 提供良好的网络创新环境 14 1.4.4 方便灵活的网络管理能力 14 1.5 SDN的核心技术 15 1.5.1 OpenFlow技术 16 1.5.2 SDN交换机及南向接口技术 16 1.5.3 SDN控制器及北向接口技术 17 1.5.4 应用编排和资源管理技术 18 第2章 SDN南向协议 19 2.1 SDN南向协议简介 19 2.2 狭义SDN南向协议 20 2.3 广义SDN南向协议 22 2.3.1 OF-Config 22 2.3.2 OVSDB 24 2.3.3 NETCONF 26 2.3.4 OpFlex 27 2.3.5 XMPP 29 2.3.6 PCEP 29 2.4 完全可编程南向协议 30 2.4.1 POF 30 2.4.2 P4 34 第3章 SDN实验环境搭建 40 3.1 控制器的安装 41 3.1.1 Floodlight简介 41 3.1.2 运行环境 41 3.1.3 安装Floodlight 41 3.2 Mininet的安装和使用 45 3.2.1 Mininet简介 45 3.2.2 安装VirtualBox 46 3.2.3 导入Mininet镜像 47 3.2.4 自定义拓扑 52 3.3 Mininet源码安装 55 3.4 Mininet可视化应用 56 第4章 流表操作 60 4.1 流表设计 60 4.2 流表匹配 63 4.3 流表失配 63 4.4 流表查询优化 64 4.5 与传统网络的兼容性 65 4.6 流表应用实例 65 第5章 Open vSwitch的安装和使用 69 5.1 Open vSwitch简介 69 5.2 Open vSwitch安装 71 5.3 Open vSwitch基本操作 74 5.3.1 控制管理类命令 74 5.3.2 流表操作命令 76 5.4 OpenFlow数据流分析 83 第6章 云网融合 86 6.1 云计算网络概述 86 6.2 云计算数据中心特性及网络需求 87 6.2.1 数据中心内部 87 6.2.2 数据中心之间 88 6.3 云计算数据中心的网络需求 89 6.3.1 数据中心内部 89 6.3.2 数据中心之间 91 6.3.3 用户与数据中心之间 91 6.4 基于OpenStack的SDN实践 91 6.4.1 OpenStack概述 91 6.4.2 Neutron及SDN插件 94 6.4.3 基于OpenStack的SDN实验环境搭建 95 6.4.4 启动计算节点 96 6.4.5 创建虚拟网络 96 6.4.6 创建虚拟机实例 98 第7章 SDN应用开发 101 7.1 SDN应用开发环境搭建 101 7.2 创建程序 103 7.3 增加服务 109 7.3.1 原理概述 109 7.3.2 创建程序 110 7.4 增加REST API 114
时瑞鹏,天津职业大学
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