前言

接下來的五天會分享，軟體定義網路(Software-defined networking)的概念與使用Mininet熟悉軟體定義網路的生態環境，最後透過ONOS控制器撰寫簡單的應用程式

軟體定義網路的誕生

近年來，物聯網的技術越來越火紅，物聯網的設備隨處可見，廣泛的運用於智慧居家、環境監控甚至細部到個人健康監測等。而大部份的物聯網設備皆是透過無線傳輸，將數據傳輸至服務。而在抵達服務前，應會被防火牆或其他網路功能進行處理，也意為著網路應需適應每位用戶的需求。以優化傳輸方式思考應能解決此向問題，可以增加網路負載與減少傳輸時間，但傳統網路受限於體體資源，在動態調配傳輸路徑上，成本顯得更為昂貴，而這時軟體定義網路被提出來了。

軟體定義網路

Open Networking Foundation(ONF) 將軟體定義網路的架構垂直劃分成三個主要平面

應用層(Application Layer)

• 定義使用者所需的業務邏輯功能，如：防火牆、負載平衡、服務品質等
• 透過北向介面(REST API)與控制層溝通

控制層(Control Layer)

• 整個軟體定義網路的核心
• 將控制器抽象出網路介面，讓使用者實做透過實做這些介面，來定義基礎設施的網路功能，常見的的控制器有ONOS、Opendaylight、Ryu、Floodlight等
• 監督透過南向介面(OpenFlow、NETCONF等)派發規則的網路轉發行為

基礎設施層(Infrastructure Layer)

• 為架構中的最底層
• 由網路設備所組成之網路拓樸，如：Routers，實體或虛擬的Switches又或是Access points
• 根據控制層所派發的邏輯規則，讓流量依路徑轉發到選定目標網路的下一跳

OpenFlow Protocol

OpenFlow是屬於OSI七層網路模型中的第二資料連結層的協定，控制器接收應用程式上所描述的需求透過OpenFlow協定與底下的轉發設備進行溝通，下達定義的條件規則與相應的轉發動作。

上圖描述了每個package的生命週期，每個package都擁有相同的轉發行為。當抵達時會產生一把鑰匙，會紀錄package的訊息，並用於匹配哪一張規則表與其表內的哪個Flow和相對應的動作。

OpenFlow switch

作為基礎設施的網路交換器，必須要支援OpenFlow的協定，常見的虛擬的網路設備(Open vSwitch)

Reference
http://flowgrammable.org/sdn/openflow/#tab_protocol