SDN基礎(chǔ)：網(wǎng)絡(luò)可編程性

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網(wǎng)絡(luò)工程師通常會(huì)使用命令行接口(CLI)或圖形化用戶(hù)界面(GUI)來(lái)配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。雖然這種工作方式很普遍，但是這里也有一些問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)配置可能要求工程師分別配置幾個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這個(gè)過(guò)程非常耗費(fèi)時(shí)間、繁雜且容易出錯(cuò)。系統(tǒng)管理員可以使用一些自動(dòng)化工具(如Puppet )來(lái)簡(jiǎn)化他們的工作。盡管簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)遠(yuǎn)處不在，但是網(wǎng)絡(luò)工程師從未有一些能夠處理任務(wù)分配的可預(yù)言管理工具。

網(wǎng)絡(luò)可編程性旨在轉(zhuǎn)變?cè)鹊淖龇ǎ和ㄟ^(guò)提供應(yīng)用編程接口(API)，通過(guò)編程語(yǔ)言向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送強(qiáng)大的編程指令。使用這種API，就意味著網(wǎng)絡(luò)分配不需要網(wǎng)絡(luò)工程師通過(guò)發(fā)送CLI來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是通過(guò)一些支持網(wǎng)絡(luò)編程的工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面是一些例子：

網(wǎng)絡(luò)工程師可以使用腳本創(chuàng)建自動(dòng)化分配任務(wù)，或者收集網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)信息。(雖然網(wǎng)絡(luò)工程師現(xiàn)在可以使用腳本，但是他們通常只是對(duì)CLI或SNMP交互的一種封裝而已。)API可以提供更豐富的功能，也可以為工程師創(chuàng)造可以協(xié)作的生態(tài)系統(tǒng)。

編排工具可以整合網(wǎng)絡(luò)分配任務(wù)和其他用于開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的任務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序可以作為中央控制器的插件，它們可以給網(wǎng)絡(luò)環(huán)境增加功能，概念上很像一個(gè)類(lèi)似于智能手機(jī)的應(yīng)用程序。

許多網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商一直在努力開(kāi)發(fā)能夠完全利用網(wǎng)絡(luò)硬件特性的自定義API。思科和瞻博網(wǎng)絡(luò)就是這樣的。雖然思科的onePK在早期提供了一個(gè)API庫(kù)，它允許對(duì)運(yùn)行IOS、IOS-XR和NX-OS的各種思科網(wǎng)絡(luò)硬件進(jìn)行編程。瞻博的Junos一直有XML API;甚至它的CLI都會(huì)生成XML代碼，然后再發(fā)送到底層操作系統(tǒng)。

在提及網(wǎng)絡(luò)可編程性時(shí)，不可避免地要涉及OpenFlow。在開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟成員的穩(wěn)定支持和開(kāi)發(fā)下，OpenFlow已經(jīng)成為使用中央控制器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編程的主流方法。OpenFlow是一個(gè)不依賴(lài)供應(yīng)商的標(biāo)題，它描述了如何編程控制一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。它使用各種匹配條件(MAC地址、IP目標(biāo)地址等)來(lái)標(biāo)識(shí)特定的流，然后在這些流上執(zhí)行一些操作(通過(guò)端口X轉(zhuǎn)發(fā)、丟棄數(shù)據(jù)包等)。掌握整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌腛penFlow中央控制器可以在所有網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)這種行為。

開(kāi)源的OpenFlow控制器有Beacon和FloodLight。在交換產(chǎn)品中支持OpenFlow的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商有惠普、瞻博、Pica8、思科等。雖然OpenFlow在概念上很龐大，但是它也遇到了規(guī)模和兼容性問(wèn)題，因?yàn)镺penFlow操作經(jīng)常無(wú)法與網(wǎng)絡(luò)芯片相匹配，從而導(dǎo)致不同的供應(yīng)商在“兼容OpenFlow”時(shí)會(huì)遇到各不相同的問(wèn)題。因此，OpenFlow的未來(lái)并不明朗。