本文目录导读：
《软件定义网络教学大纲》
课程基本信息
1、课程名称：软件定义网络（Software - Defined Networking，SDN）
2、课程编号：[具体编号]
3、课程类型：专业核心课程
4、学分与学时：[X]学分，[Y]学时（其中理论教学[Z1]学时，实验教学[Z2]学时）
5、先修课程：计算机网络、数据结构、操作系统等
6、适用专业：计算机科学与技术、网络工程等相关专业
课程教学目标
1、知识目标
- 使学生全面理解软件定义网络的基本概念、体系结构和工作原理。
- 掌握SDN中的关键技术，如OpenFlow协议、网络虚拟化、控制器技术等。
- 了解SDN在数据中心网络、广域网、企业网络等不同场景中的应用。
2、能力目标
- 具备分析和设计简单SDN网络的能力，包括网络拓扑构建、流量控制策略制定等。
- 能够进行SDN相关的实验操作，如使用开源SDN控制器（如OpenDaylight、Ryu等）进行网络配置和管理。
- 培养学生在SDN环境下解决网络故障和优化网络性能的能力。
3、素质目标
- 培养学生对新兴网络技术的学习兴趣和探索精神。
- 通过团队合作完成项目和实验，提高学生的团队协作能力和沟通能力。
（一）SDN概述（8学时）
1、
- SDN产生的背景和发展历程。
- SDN的定义、特点和优势。
- 传统网络架构与SDN架构的对比。
2、教学要求
- 了解SDN产生的行业需求和技术推动因素。
- 深刻理解SDN的本质特征，能够清晰阐述其相对于传统网络的优势。
（二）SDN体系结构（10学时）
1、
- SDN体系结构的三层模型（应用层、控制层、数据层）。
- 各层的功能与交互关系。
- 南向接口和北向接口的概念、类型和作用。
2、教学要求
- 掌握SDN体系结构各层的主要功能模块。
- 深入理解南向接口和北向接口在SDN架构中的通信枢纽作用。
（三）OpenFlow协议（12学时）
1、
- OpenFlow协议的产生、发展和版本演进。
- OpenFlow协议的消息类型、流表结构和匹配规则。
- OpenFlow协议在SDN中的应用实例。
2、教学要求
- 熟悉OpenFlow协议的基本原理和主要内容。
- 能够根据实际需求配置OpenFlow交换机的流表。
（四）SDN控制器（12学时）
1、
- 主流SDN控制器（如OpenDaylight、Ryu等）的架构和功能特点。
- 控制器的部署方式和高可用性设计。
- 基于控制器的网络应用开发（如拓扑发现、流量工程等）。
2、教学要求
- 掌握至少一种开源SDN控制器的安装、配置和使用方法。
- 能够利用控制器提供的API开发简单的网络管理应用。
（五）网络虚拟化技术（10学时）
1、
- 网络虚拟化的概念、分类和实现方式。
- SDN与网络虚拟化的融合（如虚拟网络拓扑构建、虚拟网络资源分配等）。
- 网络虚拟化在云计算数据中心的应用。
2、教学要求
- 理解网络虚拟化的原理和技术手段。
- 能够在SDN环境下进行简单的网络虚拟化操作。
（六）SDN应用案例分析（10学时）
1、
- SDN在数据中心网络中的应用（如虚拟机网络连接、网络流量优化等）。
- SDN在广域网中的应用（如软件定义广域网SD - WAN的架构和优势）。
- SDN在企业园区网络中的应用（如网络访问控制、网络安全防护等）。
2、教学要求
- 分析不同场景下SDN应用的需求、解决方案和带来的效益。
- 能够借鉴实际案例的经验，提出针对特定网络场景的SDN应用方案。
（七）SDN安全与可靠性（8学时）
1、
- SDN面临的安全威胁（如控制器安全、数据平面安全等）。
- SDN安全防护技术（如访问控制、加密技术等）。
- SDN网络的可靠性设计（如冗余机制、故障恢复策略等）。
2、教学要求
- 识别SDN网络中的安全风险点。
- 掌握保障SDN安全和可靠性的基本方法。
课程实验教学
1、实验一：SDN环境搭建（4学时）
- 实验目的：掌握SDN实验环境的搭建方法，包括安装和配置开源SDN控制器、OpenFlow交换机等。
- 实验内容：选择一种开源SDN控制器（如Ryu），在虚拟机环境下进行安装和基本配置；连接OpenFlow交换机，实现基本的网络连通性。
2、实验二：基于OpenFlow的流量控制（6学时）
- 实验目的：熟悉OpenFlow协议的流量控制功能，能够根据需求制定流量控制策略。
- 实验内容：利用已搭建的SDN环境，编写OpenFlow规则，实现对特定源/目的IP地址、端口号的流量限制或转发策略。
3、实验三：SDN控制器应用开发（8学时）
- 实验目的：掌握基于SDN控制器的网络应用开发方法。
- 实验内容：选择一个简单的网络应用场景（如拓扑发现），利用控制器提供的API开发相应的应用程序，并进行测试和验证。
4、实验四：SDN网络虚拟化实践（6学时）
- 实验目的：理解网络虚拟化在SDN中的实现和应用。
- 实验内容：在SDN环境下创建虚拟网络，分配虚拟网络资源，实现不同虚拟网络之间的隔离和通信。
课程考核方式
1、考核方式
- 本课程采用平时考核（30%）+期末考试（70%）的综合考核方式。
2、平时考核
- 平时考核包括考勤（10%）、课堂表现（10%）、作业完成情况（10%）。
- 考勤：记录学生的出勤情况，旷课、迟到、早退等将影响考勤成绩。
- 课堂表现：考查学生在课堂上的参与度，如回答问题、参与讨论等。
- 作业完成情况：根据学生作业的完成质量、按时提交情况等给予相应成绩。
3、期末考试
- 期末考试采用闭卷考试形式，主要考查学生对软件定义网络的基本概念、原理、技术和应用等方面的掌握程度。
教材与参考资料
1、教材
- [教材名称]，[作者]，[出版社]，[出版年份]。
2、参考资料
- 相关的学术论文、行业报告等。
- 其他SDN相关的专业书籍，如《Software - Defined Networks: A Comprehensive Approach》等。
评论列表