#SDN閒談

今天來簡單跟大家科普聊聊所謂的 SDN(Software-Defined Networks) 軟體定義網路的簡單概念，到底其代表什麼，以及在什麼情況下我們需要去理或使用它

SDN 一詞的發展最早可以追朔到 2008 年由 Nick 教授所發表的論文，該論文中設計了一種嶄新的網路協定，稱為 Openflow, 期望透過 Openflow 這種協定來定義該如何傳輸封包，簡單的說就是「看到什麼樣的內容/標頭，就做什麼事情」。

SDN 的重大核心概念就是透過「軟體」去「定義」你的「網路行為」，系統中會有一個控制器，該控制器透過一種集中化的方式以上帝視角去窺視整個網路拓墣，並基於此架構下去進行網路封包傳輸的設計，譬如「我想要讓符合特定規則的封包可以通過，請幫我設定網路裝置A,B,C,D 來符合我需求」

發展了多個年頭後， Openflow 實際使用上遇到瓶頸，對於純軟體概念來說， OpenFlow 可以使用，但是要將這個精神給套用到硬體交換機上來達到又快速，又彈性的功能時就會遇到挑戰，因此後續又有新的技術誕生，P4(Programming Protocol-Independent Packet Processors)，透過這套技術漂亮的解決過往 Openflow 太過制式化的問題。

SDN 的領域中，也有很多的相關開源專案，從常見的 OpenVswitch, ONOS, OpenDaylight 到 Stratum, SONIC 等都從不同面向來搭建出這樣的網路架構

但是，我自己認為 SDN 就是一個精神，你可以談廣義的 SDN，也可以談狹義的 SDN，有些人會認為 2008 以後所談的概念與技術才有資格稱為 SDN，也有人認為只要我能夠用軟體去控制這些封包傳輸，我就是 SDN，譬如我自己寫一套軟體去大量控管多節點的 iptables 來實現多節點的防火牆設計。
這種情況下，說是「軟體定義網路」也通，只是要如何解讀就是每個人信仰的不同罷了，其實沒有必要爭論誰才是正統，
SDN 就如同 DevOps, CI/CD 等概念一樣，都有一個參考的文化與概念，但是並沒有一定的實作方式，結果論來說就是，整個網路架構如何打造，對於開發者，對於維運者如何使用而已。

從我自己的角度出發，去看待這個產業反而最大的一個議題是，要同時找到會寫程式也有網路概念的人真的很難。
過往仰賴廠商解決方案的人，可能非常熟稔各自的操作模式，譬如各式各樣的 CLI 操作介面。
然而當這一切生態系被打破時，任何人都能夠透過撰寫程式來控管，用你習慣的程式語言來控制整個網路功能，譬如決定什麼樣的封包從哪個網孔出去，修改什麼樣標頭內容，又或是要如何解讀這些封包。要同時擁有寫程式以及網路概念就變得非常困難。

這邊的網路並不是單純大家熟悉的 TCP/IP 而已，實際上有非常多的概念與面向，譬如 Segment Routing, BGP/OSPF, VXLAN/GRE/GTP, VLAN/QINQ, MLAG/Bonding，甚至更複雜的 Broadband (OLT, ONU..), Mobile Core (LTE/5G)... 等

如果你對於 SDN 這個概念有興趣，非常推薦由 Open Networking Foundation (開放網路基金會) CTO 與他人一同撰寫的電子書，從系統化的角度帶你認識 SDN 的發展，從過去到未來

https://sdn.systemsapproach.org/index.html

科科們已經了解到OpenFlow是SDN控制器與交換器之間的互動協定，具體定義了交換器在資料轉發面(Data Plane)的功能，並規範封包的種類和格式，目前最新的實用化版本是1.5.1。

支援OpenFlow的交換晶片，在邏輯上主要由2部份組成：端口(Port)和流表(Flow Table)，所謂的Flow意指「在同一段時間內，經過同一段網路，並具有相同屬性(如相同的TCP port)的訊息」，每個流表項目(Flow Entry)對應網路中傳輸的一條流，也是OpenFlow中最核心的元素，可謂以簡馭繁。

上集在此：https://www.cool3c.com/article/158140

【為新技術的誕生喝采: 思科分段路由技術5歲了!🎉】

早在五年前，思科便洞見網路流量暴漲，對網路設備帶來的巨大壓力，當時，提出了創新「分段」的路由技術觀點。這個觀點，帶來了比Openflow 協議的 SDN 網路架構更強大的擴展能力，同時，也大幅降低複雜度，帶來更棒的網路體驗！

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