編輯推薦

　　久立潮頭的先行者，攜數年磨礪與反思，為SDN大時代領航、解惑

　　業務突破迎來網絡重構的重大契機，用架構思想謀篇，用實現技術布局

　　架構深度與産業廣度完美聚閤，技能、思路、視野、境界盡收囊中

　　本書《重構網絡：SDN架構與實現》宗旨：無思辨不足以明理|無案例不足以求真|無細節不足以知端詳

內容簡介

　　身處SDN發展浪潮，筆者真切地感受到瞭這場技術革命的到來。為瞭自我總結，也為瞭幫助他人，因此決定寫《重構網絡：SDN架構與實現》。 《重構網絡：SDN架構與實現》首先介紹瞭SDN的定義、SDN齣現的原因、SDN發展的曆史和標誌性事件、SDN南嚮協議、SDN控製平麵和數據平麵等理論知識。然後進一步介紹瞭如何從零開始搭建SDN實驗環境及SDN與網絡虛擬化的結閤等SDN應用案例內容。最後梳理瞭SDN對學術界和工業界産生的影響，探討瞭我們該如何應對這場SDN變革。此外，附錄中兩篇擬人化的故事還從感性的角度對SDN進行瞭介紹。 《重構網絡：SDN架構與實現》適閤SDN初學者和進階者。希望《重構網絡：SDN架構與實現》的內容能夠給讀者帶來一些幫助，成為SDN學習者相互討論、學習的舞颱。

作者簡介

楊澤衛：《零存整取NetFPGA開發指南》和《深入理解計算機網絡係統設計》作者，SDN初創公司南京疊鍶聯閤創始人，曾任中興微電子高級主任工程師，有豐富的SDN行業産品經驗。個人微信公眾號：SDN學習與研究（zeweiTalk）。

李呈：北京郵電大學未來網絡理論與應用實驗室在讀研究生。學習SDN三年多，掌握SDN基礎理論知識。目前在矽榖實習

精彩書評

　　現有網絡麵臨體係封閉、缺乏開放性的巨大挑戰。SDN技術的優勢，為網絡重構提供瞭一次新的機遇，不可否認，SDN的思想將在未來網絡的發展中起到舉足輕重的作用。想要深入認識SDN，迎接未來網絡的新世界，這本書會是一個好的開始。

　　——黃韜 北京郵電大學教授

　　此著平衡瞭概念架構的深度和産業生態的廣度，維度豐富，縱橫捭闔，旁徵博引的數據綫索準確翔實，演繹提煉的邏輯觀點犀利清新，工具平颱的介紹實戰易行，為産學研讀者提供瞭非常實用的參考指南。 作者用心的係統批判思維在技術之外為讀者呈現瞭産業、競爭、生態、資本等深邃洞察。又是一本難得的SDN桌麵好書。

　　——張宇峰 Brocade大中華區CTO

　　軟件定義網絡正在對網絡行業産生廣泛而又深刻的影響，對我們廣大的網絡從業者也帶來瞭知識更新的大挑戰。本書對SDN理念、係統框架、工具及業界的典型應用案例都做瞭深入的介紹和分析，涵蓋麵非常廣，相信本書的齣版會對SDN技術的推廣普及産生非常大的幫助。

　　——邵華 騰訊網絡平颱部網絡架構中心副總監、專傢工程師

　　這本書的寶貴之處在於清晰勾勒齣SDN的成長和進化史，無論對於從零開始的學習者還是多年的網絡工程師都能有各自的收獲。作者的呈現方式也是耳目一新，相信讀者讀完之後，不僅能在技術方麵有所收獲，也能在商業視角上有所提升。

　　——龐俊英 大河雲聯聯閤創始人

　　本書作者是國內SDN技術的布道先鋒，持續分享著他們的實踐經驗。如今他們將研究成果編撰成書，必將給大傢帶來新的啓迪。本書從SDN的定義、南嚮接口協議、SDN控製平麵、SDN數據平麵、應用實踐等角度入手，給齣瞭清晰的SDN學習麯綫，並著重介紹瞭SDN在數據中心、WAN網絡、網絡虛擬化等方嚮的應用。同時，通過總結思考SDN對學術界及産業界的影響，鼓勵大傢在SDN浪潮中乘風破浪。我相信SDN作為推動網絡重構的關鍵技術，值得長期跟蹤學習，因此推薦大傢研讀本書。

　　——魏亮 江蘇省未來網絡創新研究院團隊總監，SDNLAB聯閤創始人

　　SDN技術發展多年，對網絡影響巨大，內涵也更加廣泛。本書對於SDN技術和解決方案進行瞭全麵係統地介紹，同時提供瞭基於開源的SDN實例操作，這對於全麵學習和掌握SDN是非常有幫助的，也是非常及時的一本參考書。

　　——李振斌 華為SDN控製器首席架構師

　　毫無疑問，SDN在近年來已經成為瞭推動網絡發展的重要動力。此書在講述SDN基本原理的基礎上，著力從實踐和應用案例方麵展現瞭SDN的魅力。在介紹技術的同時，作者也在書中錶達瞭對於技術的理解和感悟。文字錶達方麵行文老練，是一本適閤SDN初學者和實戰進階學習者的讀物。

　　——鬍成臣 西安交通大學

目錄

第1章 SDN重塑網絡 1

1.1 SDN是什麼 1

1.2 為什麼需要SDN 4

1.3 網絡可編程探索之路 6

1.4 SDN發展曆史 10

1.5 SDN重塑網絡 15

1.6 本章小結 16

參考資料 16

第2章 SDN南嚮協議 21

2.1 SDN南嚮協議簡介 21

2.2 狹義SDN南嚮協議 23

2.3 廣義SDN南嚮協議 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 完全可編程南嚮協議 41

2.4.1 POF 41

2.4.2 P4 46

2.5 SDN南嚮協議標準之戰 53

2.6 本章小結 55

參考資料 55

第3章 SDN控製平麵 57

3.1 SDN控製平麵簡介 57

3.2 SDN開源控製器 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 選擇SDN控製器 85

3.3.1 評價控製器的要素 85

3.3.2 選擇正確的控製器 89

3.4 SDN控製平麵發展趨勢 91

3.5 本章小結 96

參考資料 97

第4章 SDN數據平麵 99

4.1 SDN數據平麵簡介 99

4.2 通用可編程轉發模型 101

4.2.1 通用硬件模型 103

4.2.2 通用處理指令 112

4.2.3 小結 115

4.3 探索通用可編程數據平麵 116

4.4 SDN數據平麵的發展趨勢 120

4.4.1 發展曆史 120

4.4.2 白盒交換機 123

4.5 本章小結 125

參考資料. 126

第5章 從零開始實踐 129

5.1 Mininet實踐 129

5.1.1 Mininet簡介 130

5.1.2 Mininet係統架構 130

5.1.3 Mininet安裝 132

5.1.4 Mininet示例 134

5.2 Open vSwitch實踐 140

5.2.1 OVS簡介 141

5.2.2 OVS架構 141

5.2.3 OVS安裝 142

5.2.4 OVS示例 144

5.3 Ryu實踐 150

5.3.1 Ryu簡介 150

5.3.2 Ryu架構 151

5.3.3 Ryu安裝 152

5.3.4 Ryu示例 153

5.4 網絡虛擬化平颱實踐 162

5.4.1 OpenVirteX簡介 162

5.4.2 OpenVirteX架構 163

5.4.3 OpenVirteX安裝 164

5.4.4 OpenVirteX示例 165

5.4.5 其他網絡虛擬化産品 170

5.5 其他工具 170

5.5.1 Cbench簡介 171

5.5.2 OFTest簡介 173

5.5.3 Wireshark簡介 174

5.5.4 發包工具簡介 175

5.6 本章小結 177

參考資料. 177

第6章 SDN應用案例 179

6.1 SDN在數據中心網絡的應用 179

6.1.1 麵臨的問題 179

6.1.2 現有商業方案 181

6.2 SDN在WAN中的應用 187

6.2.1 麵臨的問題 187

6.2.2 現有商業方案 189

6.3 其他領域的應用 192

6.3.1 SDN在園區網中的應用 193

6.3.2 SDN在局域網中的應用 195

6.3.3 SDN在蜂窩網絡中的應用 195

6.4 本章小結 197

參考資料. 197

第7章 SDN與網絡虛擬化 200

7.1 網絡虛擬化 200

7.1.1 為什麼需要虛擬化技術 201

7.1.2 網絡虛擬化 203

7.2 SDN與網絡虛擬化 208

7.2.1 SDN與網絡虛擬化 208

7.2.2 SDN實現網絡虛擬化 209

7.3 網絡虛擬化産品 213

7.3.1 開源産品 214

7.3.2 商業産品 220

7.4 未來研究方嚮 223

7.5 本章小結 225

參考資料. 225

第8章 SDN浪潮 227

8.1 SDN對學術界的影響 227

8.2 SDN對工業界的影響 231

8.3 如何應對SDN的變革 234

8.4 SDN浪潮 238

8.5 本章小結 238

參考資料. 239

附錄A 我是一個SDN控製器 243

附錄B 我是一個SDN交換機 250

精彩書摘

推薦序

　　如今，距離我的那本《深度解析SDN》一書齣版已經過去瞭三年時間，在這短短的三年中，SDN領域發生瞭翻天覆地的變化。一大批Startup公司在這個領域嶄露頭角，甚至久已沒有新鮮血液的交換芯片領域也齣現瞭新的身影。各個傳統巨頭也紛紛推齣瞭形態各異的SDN産品，不僅僅是網絡設備商，還包括一些傳統的IT廠商。更重要的是，以網絡虛擬化、SDWAN等為代錶的典型SDN應用紛紛落地。SDN時代已經到來！

　　但是對於很多人來說，很多問題仍然看不清楚，到底什麼是SDN？市場上那麼多SDN産品，哪些是真的，哪些是假的？SDN到底能夠解決哪些傳統網絡解決不瞭的問題？SDN能夠全麵取代傳統網絡嗎？傳統網絡應該如何嚮SDN網絡逐步遷移？哪些場景是適閤SDN的典型場景？這些是每一個網絡從業者和最終用戶都非常關心的市場層麵的問題。而在技術層麵，同樣有很多富有爭議的問題。OpenDaylight或者ONOS，甚至是其他一個什麼控製器，誰會勝齣？OpenFlow前途命運如何？標準南嚮接口是否是SDN應該追求的方嚮？控製是否真的應該完全從轉發麵分離？可編程的P4是網絡未來的方嚮嗎？是否應該有及是否會有真正的SDN交換芯片齣現？

　　我跟本書作者楊澤衛和李呈都有數麵之緣並都有過交流，也看過不少他們兩個人寫的文章，兩個人都從不同的層麵上對SDN做瞭不少卓有成效的研究和實踐工作。他們能把工作學習過程中的所見所思所做總結齣來，幫助讀者來尋找上述問題的答案，不得不說是一件幸事。讀者是否能找到所有的答案並不重要，甚至他們的觀點是否全部都正確也並不重要，重要的是，讀者可以從他們的工作中係統地學習SDN相關知識，並從中得到啓發，引齣更多的思考，這就是他們這本書最大的意義。

張衛峰

盛科網絡SDN白牌交換機 CTO

前言/序言

　　SDN（Software-Defined Networking，軟件定義網絡）起源於斯坦福大學Nick McKeown教授的Clean Slate項目，其目標是重新定義網絡體係結構（Reinvent the Internet），誕生至今已經快十年。作為一種新的網絡體係結構，SDN已經掀起瞭一場網絡變革的技術浪潮，對網絡學術界和工業界的發展都産生瞭巨大的衝擊：OpenFlow的論文至今已經被引用4951次；開源SDN控製器平颱OpenDaylight已經發布瞭5個版本，擁有超過600多名開發者，完成瞭超過30000多次代碼更新；開源社區OSS（Open Source SDN）也已經發布瞭20多個來自開發者的開源SDN項目；傳統網絡設備廠商和運營商都在麵嚮SDN重建自己的産品體係，大多數SDN初創公司都在各自領域交付成熟的産品方案。而作為學習者的我們，也需要做好準備，迎接這場技術變革。

　　但是學習和研究SDN絕非易事。雖然我們每天都能接觸到大量的SDN學習資料，但對於初入SDN領域的學生和工程師而言，仍然會不知所措。比如，關於SDN定義的描述就有多種解讀：開源組織ONF（開放網絡基金會）的Open SDN，業界廠商的Vendor SDN，甚至還有SDx（Software Defined Everything）的概念。這些概念哪一種纔是正確的？此外，SDN發展至今誕生瞭眾多不同類型的開源項目：SDN網絡模擬器、SDN軟件交換機、網絡虛擬化平颱、SDN控製器測試工具和OpenFlow交換機測試工具等。如何去學習它們？如果有一本書能提供清晰的SDN學習路綫：梳理SDN的定義、SDN發展曆程、SDN關鍵技術和典型應用案例，同時又介紹如何從零開始實踐SDN，這將會對SDN初學者入門和進階者學習SDN提供有效的幫助。

　　帶著這種想法，我們在一年多之前開始編寫這本書。本以為依靠學習SDN過程中積纍的知識和書寫博客的經曆，就可以輕而易舉地完成本書，但事實卻大相徑庭。從2015年7月確定本書目錄開始，我們每周至少進行一次溝通，直至2016年5月纔陸續完成本書初稿。後續又花費瞭大量的時間修改初稿，有些章節甚至幾經易稿，修改超過二十多次。麵對SDN這樣一個新的技術領域，我們非常謹慎地去選擇閤適的內容。在寫作上，我們努力引用原始技術資料，並在此基礎上進行剖析，得齣觀點和結論。我們希望本書不但能幫助入門者梳理SDN領域的知識體係，而且能幫助進階者挖掘SDN領域更深層次的信息，在成為SDN專業人士之路上貢獻我們的一臂之力。

　　本書包括8章內容和2個小故事。第1章從SDN最初的定義齣發，討論瞭SDN齣現的原因，詳細介紹瞭SDN的發展曆史和標誌性事件。第2章詳細介紹瞭現有的SDN南嚮協議，它是決定SDN架構可編程能力的關鍵，也是當下SDN廠商方案競爭的一個焦點。第3章從發展曆程、係統架構和使用方式3個方麵詳細介紹瞭5個典型的開源SDN控製器。第4章從OpenFlow數據平麵開始，深入討論瞭現有的SDN數據平麵模型，並引齣一個非常重要的SDN數據平麵概念"通用可編程數據平麵"。第5章介紹瞭從零開始實現SDN所需要掌握的諸多開源工具，幫助讀者快速入門SDN實踐。第6章討論瞭現有的SDN應用案例，重點介紹瞭SDN在數據中心網絡和WAN網絡兩個成熟市場的應用。第7章介紹瞭網絡虛擬化的發展現狀，以及SDN與網絡虛擬化結閤的相關産品。第8章作為本書最後一章，梳理瞭SDN對學術界和工業界産生的影響，討論瞭我們應該如何應對SDN這場變革。書籍附錄部分還有《我是一個SDN控製器》和《我是一個SDN交換機》2篇擬人化的SDN文章供讀者閱讀。希望這2個小故事能讓讀者對SDN有感性的認識。

　　本書的1、4、6、8章由楊澤衛完成，2、3、5、7章和2個技術故事由李呈完成。本書內容是我們學習SDN過程中的總結，其目標讀者是SDN初學者和進階學習者。我們相信：一本技術書籍的生命力更加體現在後期讀者的反饋上，它不僅僅是手邊的紙質手冊，更像是一個互動交流的學習平颱，一個可以讓作者和讀者一起探討SDN的平颱。此外，由於作者水平有限，在書籍內容的編寫上難免會有疏漏，觀點難免有失偏頗，也懇請讀者批評指正。

　　我們衷心地感謝那些幫助我們完成本書的人們。首先我們要感謝對方，我們一起完成瞭一本技術書籍。在寫作的過程中，我們有過觀點探討時的針鋒相對，也有過迷茫懈怠時的相互鼓勵，也正因為如此，纔能順利地完成這本書。其次我們要感謝本書的策劃編輯張春雨先生，沒有他的支持，也就沒有本書的誕生。最後我們要感謝我們的傢人和師長。感謝在本書寫作過程中給予我們啓發和幫助的人。謝謝你們！

楊澤衛、李呈

2017年2月5日

非常不錯的一本書！！！！！！

一天不讀書，無人看得齣；一周不讀書，開始會爆粗；一月不讀書，智商輸給豬

書不錯介紹瞭SDN發展和相關知識

前半部分都是理念，沒什麼實際意義，實踐部分也是一筆帶過介紹瞭一些開源項目……

不錯，適閤新學的同學。

入門書籍，把概要的內容做瞭介紹，還不錯。

翻瞭幾頁，感覺不錯，有空看完再來評價

剛收到貨，速度一如往常快，內容先不評價，包裝等還好

吾消費京東商城數年，深知各産品琳琅滿目。然，唯此寶物與眾皆不同，為齣淤泥之清蓮。使吾為之動容，心馳神往，以至茶飯不思，寢食難安，輾轉反側無法忘懷。於是乎緊衣縮食，湊齊銀兩，傾吾之所有而能買。東哥之熱心、快遞員之殷切，無不讓人感激涕零，可謂迅雷不及掩耳盜鈴兒響叮當仁不讓世界充滿愛。待打開包裹之時，頓時金光四射，屋內升起七彩祥雲，處處皆是祥和之氣。吾驚訝之餘甚是欣喜若狂，嗚呼哀哉！此寶乃是天上物，人間又得幾迴求！遂沐浴更衣，焚香禱告後與人共賞此寶。人皆贊嘆不已，故生此寶物款型及做工，超高性價比之慨，且贊吾獨具慧眼與時尚品位。産品介紹果然句句實言，毫無誇大欺瞞之嫌。實乃大傢之風範，忠義之商賈。