十多年前，美国斯坦福大学Nick Mckeown教授团队在研究过程中意识到传统网络的问题，提出了SDN的概念。其最初的动机是打破传统网络设备软硬件一体化的僵化局面，让网络设备重新扮演计算机的角色。一条软件与硬件分离的开放之路，从而激发网络产业的创新活力。如今，许多公司都推出了SDN产品和解决方案。然而，短时间内掌握技术细节并不容易，因为SDN不仅是技术上的突破性变革，更是对网络系统认识和方式的变革。

下面的文章暂时不会过多描述SDN。它只会通过一些相关的“关键词”来反映网络行业的新趋势。

抽 象

让我们暂时抛开概念，想象一辆汽车。我们都知道汽车的系统有多复杂：制动系统、电气系统、气缸、压缩、排气、润滑、冷却……然而，驾驶员不需要知道详细的结构，他只需要了解变速杆，制动踏板，使用油门、方向盘、控制屏等一些工具，就可以轻松驾驶汽车。因为汽车已经“抽象”了一切，所有底层的复杂组件都被抽象成了顶层的简单工具。简而言之，汽车可以被认为是一个抽象的实体！

我们再举一个简单的例子。假设A 公司要求CEO 的计算机必须具有最佳的Internet 访问能力。为了满足这个要求，工程师必须检查CEO的电脑连接到哪个设备、分配了多少个IP、经过哪些路由器、是否有防火墙策略……换句话说，工程师必须了解网络结构并很好地建模来执行这个简单的要求。

如果司机想要汽车转弯，他所要做的就是转动方向盘，而工程师想要“驾驶”网络，就必须了解“网络基础设施”的里里外外才能工作。在复杂的网络和IT系统基础设施中，没有抽象操作的“方向盘”，这对信息技术基础设施运营来说是一个挑战。

Underlay/Overlay

相信这个词对于网络工程师来说应该非常熟悉。 Underlay是一个物理网络，由交换机和路由器等设备组成，由以太网协议、路由协议和VLAN协议驱动。 Overlay是一种虚拟网络，它使用网络虚拟化在物理基础设施之上建立连接的逻辑网络。常见的Overlay 协议包括VXLAN、NVGRE、GRE、OTV、OMP、mVPN.

Fabric

了解Fabric对于理解如何构建SDN有很大帮助。

Fabric 有许多不同的含义：首先，Fabric是指将网络系统作为单一实体，不区分内部是路由器、交换机、防火墙，还是策略、路由、安全等。 Fabric网络可以粗略地理解为一个核心交换集群，为计算基础设施、物联网基础设施、终端设备和用户提供连接。 Fabric的第二个含义是Overlay网络。例如，SD-WAN 网络由通过Internet 通过VPN 连接在一起的多个路由器组成，从而创建一个结构网络。第三，Fabric也指具有强大处理能力和拓扑同步的网络系统。在三层网络架构（核心/分布/接入）中，增加网络节点需要考虑备份、上层设备容量和上行带宽。对于Fabric来说，增加网络节点有助于提高整个系统的处理能力和带宽。数据中心的叶/脊模型就是一个例子。

可见性

可见性对于在SDN 中执行策略非常有帮助。

假设A公司的用户遇到连接问题，网络连接速度非常慢。当IT部门检查并测试连接时，似乎一切正常，因此他们不知道问题出在哪里。 B公司也有类似情况。 IT部门经过检查，确定是网络拥塞导致连接受阻，检查发现X应用占用了带宽，导致拥塞。此外，该应用程序从计算机1连接到服务器2，并由用户Y使用.因此我们可以说，A公司的网络系统可见性较低，而B公司的网络系统可见性较高。

可见性可以理解为4W 1H—— 谁、什么、哪里、何时以及如何。 SDN网络具有非常高的可视性，可以通过定义新技术、新协议、新属性来实现简单、快速、安全的策略。

网络可编程性

网络可编程性可以理解为网络系统像软件一样可互操作。

例如：A公司有一个非常庞大的网络系统，但已经运行了很长时间。 IT部门需要检查并删除系统运行过程中出现的冗余配置。因此，要求网络工程师做到以下几点：“关闭交换机上超过一个月没有工作的端口”。如果网络系统有数百个交换机，这项工作将花费大量时间并且容易出错。

网络工程师将执行的工作可能包括以下步骤：1) 系统中所有交换机的统计。

2）登录各交换机，显示各端口状态进行检查。

3）如果某个端口被关闭且超过1个月没有相关日志，则执行以下操作：

关闭端口。请注意端口说明。 4) 继续对交换机上的所有端口执行此操作。

上述操作用编程语言可以表示为：

对于my_network: 中的交换机

用于switch: 中的接口

如果接口.is_down() 和接口.last_change() 三十天：

接口.shutdown()

interface.set_description("InterfaceDisabledperPolicy")只需要一个简短的命令就可以解决耗时的工作，更重要的是，它的准确性很高，没有人为错误。然而，完成此任务（以及许多其他自动化任务）需要更改网络架构以创建可互操作的可编程网络系统。

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