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、课程类型：专业核心课程
3、学分与学时：[X]学分，[总学时]学时，其中理论教学[理论学时]学时，实验教学[实验学时]学时。
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4、先修课程：计算机网络、操作系统、数据结构等。
5、适用专业：计算机科学与技术、网络工程等相关专业。
课程目标
1、知识目标
- 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、控制器、南向接口和北向接口等。
- 熟悉SDN在数据中心网络、广域网和企业网络等场景中的应用。
- 了解SDN相关的新兴技术和发展趋势。
2、能力目标
- 能够搭建简单的SDN实验环境，进行网络拓扑的构建、流量控制和网络功能的编程实现。
- 具备分析和解决SDN网络中常见问题的能力，如网络故障排查、性能优化等。
- 能够阅读和理解SDN相关的技术文档和研究论文，提升自主学习和知识更新的能力。
3、素质目标
- 培养学生的创新思维和团队合作精神，通过小组项目等方式，让学生共同探索SDN的创新应用。
- 增强学生的工程实践意识，使学生认识到SDN在现代网络架构中的重要性和应用价值。
（一）软件定义网络概述（8学时）
1、
- SDN产生的背景和意义，传统网络架构的局限性。
- SDN的定义、特点和优势。
- SDN的体系结构，包括数据平面、控制平面和应用平面的功能与交互关系。
2、教学要求
- 学生应能够阐述SDN产生的必要性，对比传统网络架构，分析SDN的特点。
- 理解SDN体系结构的组成部分及其相互关系，能够画出简单的体系结构示意图。
（二）OpenFlow协议（12学时）
1、
- OpenFlow协议的发展历程、版本演进。
- OpenFlow协议的基本原理，包括流表结构、匹配字段、动作等。
- OpenFlow消息类型及其交互过程。
- OpenFlow协议在SDN中的核心地位和作用。
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2、教学要求
- 掌握OpenFlow协议不同版本的主要特点和改进之处。
- 深入理解流表的结构和操作，能够根据具体的网络需求设计流表项。
- 熟悉OpenFlow消息的类型和交互流程，分析在不同网络场景下的消息传递机制。
（三）SDN控制器（12学时）
1、
- 主流SDN控制器的种类、特点和功能。
- 控制器的架构设计，如模块划分、内部通信机制等。
- 控制器的性能指标及其影响因素。
- 控制器的高可用性和可靠性设计。
2、教学要求
- 了解常见的SDN控制器，如NOX、OpenDaylight、ONOS等，并能比较它们的优劣。
- 理解控制器架构设计的原则和方法，能够分析控制器内部模块的功能和交互。
- 掌握控制器性能指标的评估方法，探讨提高控制器性能、可用性和可靠性的策略。
（四）SDN南向接口和北向接口（10学时）
1、
- 南向接口的定义、功能和类型，常见的南向接口标准。
- 南向接口在SDN中的数据交互和控制作用。
- 北向接口的概念、作用和应用场景。
- 北向接口的开发和定制化。
2、教学要求
- 理解南向接口和北向接口在SDN体系结构中的位置和作用。
- 掌握常见南向接口标准的特点和应用，能够进行简单的南向接口配置和数据交互操作。
- 了解北向接口的开发流程和工具，能够根据实际需求定制简单的北向接口应用。
（五）SDN应用案例（10学时）
1、
- SDN在数据中心网络中的应用，如网络虚拟化、流量调度等。
- SDN在广域网中的应用，包括路径优化、带宽分配等。
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- SDN在企业网络中的应用，例如网络安全、访问控制等。
- 基于SDN的创新应用案例分析。
2、教学要求
- 能够分析SDN在不同网络场景中的应用需求和解决方案。
- 理解SDN如何解决传统网络在相应场景下的问题，评估SDN应用的优势和局限性。
- 通过创新应用案例的分析，激发学生的创新思维，思考SDN的新应用领域。
（六）SDN实验（18学时）
1、
- SDN实验环境的搭建，包括硬件设备、软件平台的选择和安装。
- 基于OpenFlow的网络拓扑构建和流量控制实验。
- 简单SDN应用的开发和部署实验。
- 实验结果的分析和总结。
2、教学要求
- 学生能够独立搭建SDN实验环境，解决实验过程中遇到的硬件和软件问题。
- 完成规定的实验任务，撰写实验报告，包括实验目的、步骤、结果和结论等内容。
- 通过实验，加深对SDN理论知识的理解，提高实际操作能力和问题解决能力。
课程考核
1、考核方式
- 本课程采用平时考核与期末考试相结合的方式。
2、及比例
- 平时考核（40%）：包括考勤（10%）、作业（10%）、实验报告（20%）。
- 期末考试（60%）：采用闭卷考试形式，主要考核学生对SDN基本概念、原理、技术和应用的掌握程度。
教材及参考资料
1、教材
- 《软件定义网络原理与实践》，[作者]，[出版社]，[出版年份]。
2、参考资料
- 《SDN and OpenFlow: Theory and Implementation》，[作者]，[出版社]，[出版年份]。
- 相关的学术论文、技术博客和行业报告等。
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