描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121310423
业务突破迎来网络重构的重大契机，用架构思想谋篇，用实现技术布局
架构深度与产业广度完美聚合，技能、思路、视野、境界尽收囊中
本书宗旨：无思辨不足以明理|无案例不足以求真|无细节不足以知端详
第1章 SDN重塑网络 …………………………………………………………………………….. 1
1.1 SDN是什么 ………………………………………………………………………………………… 1
1.2 为什么需要SDN …………………………………………………………………………………. 4
1.3 网络可编程探索之路 …………………………………………………………………………… 6
1.4 SDN发展历史 …………………………………………………………………………………… 10
1.5 SDN重塑网络 …………………………………………………………………………………… 15
1.6 本章小结 …………………………………………………………………………………………… 16
参考资料…………………………………………………………………………………………………… 16
第2章 SDN南向协议 …………………………………………………………………………… 21
2.1 SDN南向协议简介 ……………………………………………………………………………. 21
2.2 狭义SDN南向协议 …………………………………………………………………………… 23
2.3 广义SDN南向协议 …………………………………………………………………………… 30
2.3.1 OF-Config ……………………………………………………………………………….. 31
2.3.2 OVSDB …………………………………………………………………………………… 34
2.3.3 NETCONF ………………………………………………………………………………. 36
2.3.4 OpFlex…………………………………………………………………………………….. 38
2.3.5 XMPP ……………………………………………………………………………………… 39
2.3.6 PCEP ………………………………………………………………………………………. 40
2.4 完全可编程南向协议 …………………………………………………………………………. 41
2.4.1 POF ………………………………………………………………………………………… 41
2.4.2 P4 …………………………………………………………………………………………… 46
2.5 SDN南向协议标准之战 …………………………………………………………………….. 53
2.6 本章小结 …………………………………………………………………………………………… 55
参考资料…………………………………………………………………………………………………… 55
第3章 SDN控制平面 …………………………………………………………………………… 57
3.1 SDN控制平面简介 ……………………………………………………………………………. 57
3.2 SDN开源控制器 ……………………………………………………………………………….. 59
3.2.1 NOX/POX ……………………………………………………………………………….. 59
3.2.2 Ryu …………………………………………………………………………………………. 63
3.2.3 Floodlight ………………………………………………………………………………… 68
3.2.4 OpenDaylight …………………………………………………………………………… 72
3.2.5 ONOS ……………………………………………………………………………………… 78
3.3 选择SDN控制器 ………………………………………………………………………………. 85
3.3.1 评价控制器的要素 …………………………………………………………………… 85
3.3.2 选择正确的控制器 …………………………………………………………………… 89
3.4 SDN控制平面发展趋势 …………………………………………………………………….. 91
3.5 本章小结 …………………………………………………………………………………………… 96
参考资料…………………………………………………………………………………………………… 97
第4章 SDN数据平面 …………………………………………………………………………… 99
4.1 SDN数据平面简介 ……………………………………………………………………………. 99
4.2 通用可编程转发模型 ……………………………………………………………………….. 101
4.2.1 通用硬件模型 ………………………………………………………………………… 103
4.2.2 通用处理指令 ………………………………………………………………………… 112
4.2.3 小结 ……………………………………………………………………………………… 115
4.3 探索通用可编程数据平面 ………………………………………………………………… 116
4.4 SDN数据平面的发展趋势 ……………………………………………………………….. 120
4.4.1 发展历史……………………………………………………………………………….. 120
4.4.2 白盒交换机 ……………………………………………………………………………. 123
4.5 本章小结 …………………………………………………………………………………………. 125
参考资料…………………………………………………………………………………………………. 126
第5章 从零开始实践 ………………………………………………………………………….. 129
5.1 Mininet实践 ……………………………………………………………………………………. 129
5.1.1 Mininet简介 ………………………………………………………………………….. 130
5.1.2 Mininet系统架构 …………………………………………………………………… 130
5.1.3 Mininet安装 ………………………………………………………………………….. 132
5.1.4 Mininet示例 ………………………………………………………………………….. 134
5.2 Open vSwitch实践 …………………………………………………………………………… 140
5.2.1 OVS简介 ………………………………………………………………………………. 141
5.2.2 OVS架构 ………………………………………………………………………………. 141
5.2.3 OVS安装 ………………………………………………………………………………. 142
5.2.4 OVS示例 ………………………………………………………………………………. 144
5.3 Ryu实践 …………………………………………………………………………………………. 150
5.3.1 Ryu简介 ……………………………………………………………………………….. 150
5.3.2 Ryu架构 ……………………………………………………………………………….. 151
5.3.3 Ryu安装 ……………………………………………………………………………….. 152
5.3.4 Ryu示例 ……………………………………………………………………………….. 153
5.4 网络虚拟化平台实践 ……………………………………………………………………….. 162
5.4.1 OpenVirteX简介 ……………………………………………………………………. 162
5.4.2 OpenVirteX架构 ……………………..
推荐序
如今，距离我的那本《深度解析SDN》一书出版已经过去了三年时间，在这短短的三年中，SDN领域发生了翻天覆地的变化。一大批Startup公司在这个领域崭露头角，甚至久已没有新鲜血液的交换芯片领域也出现了新的身影。各个传统巨头也纷纷推出了形态各异的SDN产品，不仅仅是网络设备商，还包括一些传统的IT厂商。更重要的是，以网络虚拟化、SDWAN等为代表的典型SDN应用纷纷落地。SDN时代已经到来！
但是对于很多人来说，很多问题仍然看不清楚，到底什么是SDN？市场上那么多SDN产品，哪些是真的，哪些是假的？SDN到底能够解决哪些传统网络解决不了的问题？SDN能够全面取代传统网络吗？传统网络应该如何向SDN网络逐步迁移？哪些场景是适合SDN的典型场景？这些是每一个网络从业者和终用户都非常关心的市场层面的问题。而在技术层面，同样有很多富有争议的问题。OpenDaylight或者ONOS，甚至是其他一个什么控制器，谁会胜出？OpenFlow前途命运如何？标准南向接口是否是SDN应该追求的方向？控制是否真的应该完全从转发面分离？可编程的P4是网络未来的方向吗？是否应该有及是否会有真正的SDN交换芯片出现？
我跟本书作者杨泽卫和李呈都有数面之缘并都有过交流，也看过不少他们两个人写的文章，两个人都从不同的层面上对SDN做了不少卓有成效的研究和实践工作。他们能把工作学习过程中的所见所思所做总结出来，帮助读者来寻找上述问题的答案，不得不说是一件幸事。读者是否能找到所有的答案并不重要，甚至他们的观点是否全部都正确也并不重要，重要的是，读者可以从他们的工作中系统地学习SDN相关知识，并从中得到启发，引出更多的思考，这就是他们这本书的意义。
张卫峰
盛科网络SDN白牌交换机 CTO
前言
SDN（Software-Defined Networking，软件定义网络）起源于斯坦福大学Nick McKeown教授的Clean Slate项目，其目标是重新定义网络体系结构（Reinvent the Internet），诞生至今已经快十年。作为一种新的网络体系结构，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的冲击：OpenFlow的论文至今已经被引用4951次；开源SDN控制器平台OpenDaylight已经发布了5个版本，拥有超过600多名开发者，完成了超过30000多次代码更新；开源社区OSS（Open Source SDN）也已经发布了20多个来自开发者的开源SDN项目；传统网络设备厂商和运营商都在面向SDN重建自己的产品体系，大多数SDN初创公司都在各自领域交付成熟的产品方案。而作为学习者的我们，也需要做好准备，迎接这场技术变革。
但是学习和研究SDN绝非易事。虽然我们每天都能接触到大量的SDN学习资料，但对于初入SDN领域的学生和工程师而言，仍然会不知所措。比如，关于SDN定义的描述就有多种解读：开源组织ONF（开放网络基金会）的Open SDN，业界厂商的Vendor SDN，甚至还有SDx（Software Defined Everything）的概念。这些概念哪一种才是正确的？此外，SDN发展至今诞生了众多不同类型的开源项目：SDN网络模拟器、SDN软件交换机、网络虚拟化平台、SDN控制器测试工具和OpenFlow交换机测试工具等。如何去学习它们？如果有一本书能提供清晰的SDN学习路线：梳理SDN的定义、SDN发展历程、SDN关键技术和典型应用案例，同时又介绍如何从零开始实践SDN，这将会对SDN初学者入门和进阶者学习SDN提供有效的帮助。
带着这种想法，我们在一年多之前开始编写这本书。本以为依靠学习SDN过程中积累的知识和书写博客的经历，就可以轻而易举地完成本书，但事实却大相径庭。从2015年7月确定本书目录开始，我们每周至少进行一次沟通，直至2016年5月才陆续完成本书初稿。后续又花费了大量的时间修改初稿，有些章节甚至几经易稿，修改超过二十多次。面对SDN这样一个新的技术领域，我们非常谨慎地去选择合适的内容。在写作上，我们努力引用原始技术资料，并在此基础上进行剖析，得出观点和结论。我们希望本书不但能帮助入门者梳理SDN领域的知识体系，而且能帮助进阶者挖掘SDN领域更深层次的信息，在成为SDN专业人士之路上贡献我们的一臂之力。
本书包括8章内容和2个小故事。第1章从SDN初的定义出发，讨论了SDN出现的原因，详细介绍了SDN的发展历史和标志性事件。第2章详细介绍了现有的SDN南向协议，它是决定SDN架构可编程能力的关键，也是当下SDN厂商方案竞争的一个焦点。第3章从发展历程、系统架构和使用方式3个方面详细介绍了5个典型的开源SDN控制器。第4章从OpenFlow数据平面开始，深入讨论了现有的SDN数据平面模型，并引出一个非常重要的SDN数据平面概念“通用可编程数据平面”。第5章介绍了从零开始实现SDN所需要掌握的诸多开源工具，帮助读者快速入门SDN实践。第6章讨论了现有的SDN应用案例，重点介绍了SDN在数据中心网络和WAN网络两个成熟市场的应用。第7章介绍了网络虚拟化的发展现状，以及SDN与网络虚拟化结合的相关产品。第8章作为本书后一章，梳理了SDN对学术界和工业界产生的影响，讨论了我们应该如何应对SDN这场变革。书籍附录部分还有《我是一个SDN控制器》和《我是一个SDN交换机》2篇拟人化的SDN文章供读者阅读。希望这2个小故事能让读者对SDN有感性的认识。
本书的1、4、6、8章由杨泽卫完成，2、3、5、7章和2个技术故事由李呈完成。本书内容是我们学习SDN过程中的总结，其目标读者是SDN初学者和进阶学习者。我们相信：一本技术书籍的生命力更加体现在后期读者的反馈上，它不仅仅是手边的纸质手册，更像是一个互动交流的学习平台，一个可以让作者和读者一起探讨SDN的平台。此外，由于作者水平有限，在书籍内容的编写上难免会有疏漏，观点难免有失偏颇，也恳请读者批评指正。
我们衷心地感谢那些帮助我们完成本书的人们。首先我们要感谢对方，我们一起完成了一本技术书籍。在写作的过程中，我们有过观点探讨时的针锋相对，也有过迷茫懈怠时的相互鼓励，也正因为如此，才能顺利地完成这本书。其次我们要感谢本书的策划编辑张春雨先生，没有他的支持，也就没有本书的诞生。后我们要感谢我们的家人和师长。感谢在本书写作过程中给予我们启发和帮助的人。谢谢你们！
杨泽卫、李呈
2017年2月5日
现有网络面临体系封闭、缺乏开放性的巨大挑战。SDN技术的优势，为网络重构提供了一次新的机遇，不可否认，SDN的思想将在未来网络的发展中起到举足轻重的作用。想要深入认识SDN，迎接未来网络的新世界，这本书会是一个好的开始。
黄韬 北京邮电大学教授
此著平衡了概念架构的深度和产业生态的广度，维度丰富，纵横捭阖，旁征博引的数据线索准确翔实，演绎提炼的逻辑观点犀利清新，工具平台的介绍实战易行，为产学研读者提供了非常实用的参考指南。 作者用心的系统批判思维在技术之外为读者呈现了产业、竞争、生态、资本等深邃洞察。又是一本难得的SDN桌面好书。
张宇峰 Brocade大中华区CTO
软件定义网络正在对网络行业产生广泛而又深刻的影响，对我们广大的网络从业者也带来了知识更新的大挑战。本书对SDN理念、系统框架、工具及业界的典型应用案例都做了深入的介绍和分析，涵盖面非常广，相信本书的出版会对SDN技术的推广普及产生非常大的帮助。
邵华 腾讯网络平台部网络架构中心副总监、专家工程师
这本书的宝贵之处在于清晰勾勒出SDN的成长和进化史，无论对于从零开始的学习者还是多年的网络工程师都能有各自的收获。作者的呈现方式也是耳目一新，相信读者读完之后，不仅能在技术方面有所收获，也能在商业视角上有所提升。
庞俊英 大河云联联合创始人
本书作者是国内SDN技术的布道先锋，持续分享着他们的实践经验。如今他们将研究成果编撰成书，必将给大家带来新的启迪。本书从SDN的定义、南向接口协议、SDN控制平面、SDN数据平面、应用实践等角度入手，给出了清晰的SDN学习曲线，并着重介绍了SDN在数据中心、WAN网络、网络虚拟化等方向的应用。同时，通过总结思考SDN对学术界及产业界的影响，鼓励大家在SDN浪潮中乘风破浪。我相信SDN作为推动网络重构的关键技术，值得长期跟踪学习，因此推荐大家研读本书。
魏亮 江苏省未来网络创新研究院团队总监，SDNLAB联合创始人
SDN技术发展多年，对网络影响巨大，内涵也更加广泛。本书对于SDN技术和解决方案进行了全面系统地介绍，同时提供了基于开源的SDN实例操作，这对于全面学习和掌握SDN是非常有帮助的，也是非常及时的一本参考书。
李振斌 华为SDN控制器首席架构师
毫无疑问，SDN在近年来已经成为了推动网络发展的重要动力。此书在讲述SDN基本原理的基础上，着力从实践和应用案例方面展现了SDN的魅力。在介绍技术的同时，作者也在书中表达了对于技术的理解和感悟。文字表达方面行文老练，是一本适合SDN初学者和实战进阶学习者的读物。
胡成臣 西安交通大学
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