构建可验证的软件定义网络架构的方法.docVIP

 构建可验证的软件定义网络架构的方法 姜锋，宋俊德** （北京邮电大学计算机学院，北京 100876） 5 10 15 20 25 30 35 40 摘要：本文致力于研究构建可验证的软件定义网络架构的方法。软件定义网络是近年来新兴 的计算机技术，通过将路由的控制层面与数据面分离，结合对用户开放调度接口来构建可针 对用户需求快速响应的网络技术，实现网络的灵活划分和虚拟化。本文通过对现有软件定义 网络的需求、应用场景、设计原则、关键技术等方面的详细分析，结合软件定义网络的发展 现状和体系架构，建立一套规范的逻辑设计方法，结合一个应用实例，给出如何依据不同的 应用需求，构建正确的软件定义网络，并对其进行验证的解决方案。 关键词：计算机网络；软件定义网络；网络虚拟化；可验证架构；通信共享资源的代数处理 中图分类号：TP 393 A method for verifiable software defined network JIANG Feng, SONG Junde (Computer Science School, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876) Abstract: In this paper, the method to construct a verifiable software defined network was studied. SDN (Software Defined Network) is an emerging technique within the scope of computer science. SDN separate control plane from data plane for routing. Besides, SDN opens API to users to construct a system which can react quickly to different user requirements, enabling network flexible division and virtualization. This paper studied requirement for SDN system, as well as the application scenario, design principle and key technologies. Combined with status andarchitecture of SDN, a formal logic design method was established, trying to construct correct SDN networks according to specific application requirements. Besides, a solution for the verification was also proposed. Keywords: Computer Network; Software Defined Network; Network Virtualization; Verifiable Architecture; Algebra of Communicating Shared Resources 0 引言 软件定义网络（SDN：Software Defined Network）是近年来在计算机网络领域广受关注 的新兴热点技术之一，将路由器和交换机的控制面与数据面分离，控制面在服务器上通过软 件的方式实现[1]，而数据面则由商用的网络设备实现，可支持各种异构的设备、交换机等等。 SDN 主要用于解决数据中心、企业网以及移动网的网络虚拟化问题，利用 SDN 技术，网络 运营商和应用/服务提供商能够通过开放的网络接口和网络抽象功能，对其控制和管理的网 络进行自由的处理、控制、编程等操作，从而实现网络的划分和虚拟化[2]。 SDN 构建了一种新型的网络服务架构，除了提供一种对网络进行虚拟化和抽象的方法 之外，还支持向第三方应用/软件供应商开放经过虚拟化和抽象化之后得到的网络资源。借 助于可编程的接口以及北向应用程序编程接口，应用/软件供应商可以充分利用网络所能够 提供的服务，包括请求网络服务、处理网络服务、监测网络服务等。SDN 的这种功能特性 一方面使得原有服务的部署和管理变得非常简单，另一方面也刺激了新型服务的大量引入和 快速部署。SDN 先进的设计理念赋予了这种分布式架构极大的灵活性，然而也在实际应用 时引入了一个需要解决的问题：由于网络运营商和应用/服务提