《软件定义网络（SDN）：超越数据管理的特性剖析》
一、软件定义网络（SDN）概述
软件定义网络（SDN）是一种新型的网络架构，它将网络的控制平面和数据平面分离开来，控制平面负责网络的决策和管理，而数据平面则负责数据的转发，这种分离使得网络的管理和配置更加灵活、高效，为网络的创新和发展提供了新的机遇。
二、SDN的基本特征
1、集中控制
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- SDN的核心特征之一是集中控制，在传统网络中，网络设备（如路由器、交换机等）各自为政，它们根据本地配置的路由协议和策略来转发数据，而在SDN中，通过一个集中的控制器来管理整个网络，这个控制器具有网络的全局视图，它可以收集网络中各个设备的信息，包括链路状态、流量负载等，在一个大型数据中心网络中，控制器可以监控各个服务器之间的流量走向，根据实时的流量需求动态地调整网络路径，这就好比交通指挥中心能够实时监控城市道路的交通流量，并通过信号灯等手段合理引导车辆行驶路径一样。
- 集中控制还使得网络策略的部署更加便捷，网络管理员只需要在控制器上定义一次策略，就可以将其分发到整个网络中的相关设备上，对于企业网络中的访问控制策略，管理员可以在控制器上统一设置哪些用户或部门可以访问特定的资源，然后控制器会将这些策略推送到相应的交换机和路由器上，确保网络安全策略的一致性实施。
2、可编程性
- SDN的可编程性是其区别于传统网络的重要特性，通过软件编程接口，网络管理员可以对网络进行定制化的配置和管理，开发人员可以使用开源的SDN控制器（如OpenDaylight或ONOS）提供的编程接口，编写自定义的网络应用程序，这些应用程序可以实现各种功能，如流量工程、网络故障诊断等。
- 在流量工程方面，开发人员可以编写程序来优化网络中的流量分布，在一个多链路的网络环境中，根据不同链路的带宽、延迟等特性，编写算法来动态地将流量分配到最合适的链路上去，以提高网络的整体性能，在网络故障诊断方面，可编程性允许开发专门的故障检测和定位应用，当网络中出现故障时，这些应用可以快速地分析控制器收集到的网络信息，准确地找出故障点并提供解决方案。
3、网络抽象
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- SDN实现了网络的抽象，它将底层复杂的网络设备和链路抽象为简单的逻辑结构，为网络应用程序提供了统一的视图，这使得网络应用的开发更加简单，不需要深入了解底层网络设备的具体实现细节，对于一个网络服务提供商开发的增值服务应用，开发人员不需要关心底层网络是由哪些厂商的设备组成，以及这些设备的具体硬件特性，他们只需要基于SDN提供的抽象网络视图进行开发，就可以实现诸如虚拟专用网络（VPN）服务、内容分发网络（CDN）优化等功能。
- 这种抽象还方便了网络的整合和扩展，当企业进行网络升级或者合并不同的网络时，通过SDN的抽象层，可以更轻松地将新的网络设备和资源整合到现有的网络架构中，而不会对上层的网络应用产生太大的影响。
4、灵活的流量控制
- SDN能够实现灵活的流量控制，控制器可以根据不同的规则和策略对网络流量进行分类和调度，对于实时性要求较高的视频流和语音流，可以给予优先转发的权限，确保其传输的流畅性，对于一些非关键业务的流量，如后台数据备份等，可以限制其带宽使用，以保障关键业务的性能。
- 在云计算环境中，SDN的灵活流量控制特性尤为重要，随着虚拟机的动态迁移和云计算服务的多样化，网络流量的模式变得更加复杂，SDN可以根据虚拟机的位置、用户的需求等因素，动态地调整流量路径和带宽分配，提高整个云计算平台的资源利用率和服务质量。
5、开放性
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- SDN具有开放性的特点，它采用开放的标准和接口，鼓励不同厂商的设备和软件之间的互操作性，OpenFlow是SDN中广泛使用的一种南向接口协议，它定义了控制器与网络设备之间的通信标准，这使得不同厂商的交换机只要支持OpenFlow协议，就可以被同一个SDN控制器所管理。
- 这种开放性促进了SDN生态系统的发展，众多的厂商、研究机构和开发者可以基于开放的标准进行创新，开发出各种新的网络设备、控制器和网络应用，开放性也降低了企业网络建设和运营的成本，企业可以根据自身的需求选择不同厂商的产品进行组合，而不必被绑定在某个特定厂商的封闭解决方案上。
软件定义网络（SDN）具有集中控制、可编程性、网络抽象、灵活的流量控制和开放性等诸多基本特征，这些特征共同推动了网络技术的创新和发展，使其在数据中心、企业网络、云计算等众多领域得到了广泛的应用，而数据管理并非其典型特征，SDN更多地侧重于网络的控制、配置和优化等方面的创新。
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