仓储作业管理（第五版）-智慧仓储创新与实践 课件第二章 SDN的定义

SDN的定义通过本节学习，您可以：了解经典IP网络的特征掌握SDN网络的核心技术经典IP网络的特征SDN网络的核心技术打车软件代替传统打车方式从生活中的一个例子说起。每个人都有过打车的经历，最早的时候，我们要打车，需要先到路边等待，再招手拦车，最后行驶到达目的地，所有的过程由承接运营的出租车进行控制。到了今天，我们要打车，普遍会用打车软件。也就是由打车平台调配车辆，但是承接运营的车辆却可能是私家车，不再需要统一的出租车牌照，而且行车的路线，也由平台统一规划。经典IP网络的特征经典的IP网络是一个分布式的、对等控制的网络。每台网络设备存在独立的数据平面、控制平面和管理平面。设备的控制平面对等的交互路由协议，然后独立的生成数据平面指导报文转发。经典IP网络的特征SDN网络的核心技术SDN网络的核心技术SDN(SoftwareDefinedNetworking)，即软件定义网络。是由美国斯坦福大学cleanslate研究组提出的一种新型网络创新架构。其核心技术是通过将网络设备控制平面与数据平面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。经典IP网络的特征：分布式、对等控制网络，数据、控制和管理平面存在于同一设备SDN网络的核心技术：新型网络创新架构，设备控制平面与数据平面分离【单选题】

SDN网络的核心技术是以下哪个？（）控制平面和数据平面分离分布式对等控制管理平面和控制平面分离答案：A谢谢SDN网络的特征通过本节学习，您可以：掌握SDN网络的特征了解SDN标准组织SDN网络的特征开放网络基金会SDN网络的特征SDN网络的特征可以与SDN控制器关联起来，SDN控制器在网络中需要承担三个主要任务：分离数据平面和控制平面，集中式组网，开放接口，这三个任务也对应了SDN网络的三个主要特征。SDN网络的特征开放网络基金会（ONF）开放网络基金会（ONF）SDN技术是ICT融合大背景下的又一次产业机遇，将给相关行业和企业的发展带来新的机会，同时也伴随着挑战。目前，主导SDN标准制定的组织主要有开放网络基金会（ONF）、互联网工程任务组（IETF）、国际电联电信标准化部门（ITU-T）、欧洲电信标准化协会（ETSI）。2011年，在雅虎、谷歌、德国电信等几家公司的倡议下，ONF（OpenNetworkingFoundation），即开放网络基金会成立，致力于SDN及其核心技术OpenFlow的标准化（规范制定）及商业化。Openflow标准发展史ONF始终致力于开放标准的开发、推广和应用，强调一个开放，协作的开发流程，从最终用户的角度进行驱动。ONF推出了OpenFlow标准，这使得转发平面的远程可编程性得以实现。OpenFlow标准是第一个SDN标准和开放SDN架构的一个关键因素。SDN网络的特征：数据平面和控制平面分离，集中式组网，南北向开放接口开放网络基金会（ONF）：ONF组织架构，Openflow标准发展史【多选题】

SDN网络典型的特征有哪些？（）数据平面和控制平面分离集中式组网南北向开放接口分布式组网答案：ABC谢谢SDN标准组织通过本节学习，您可以：了解互联网工程任务组（IETF）和国际电信联盟电信标准化部门（ITU-T）了解欧洲电信标准化协会（ETSI）和中国通信标准化协会（CCSA）IETF和ITU-TETSI和CCSA互联网工程任务组（IETF）IETF(InternetEngineeringTaskForce)，即互联网工程任务组，成立于1985年，是全球互联网最具权威的技术标准化组织，主要任务是负责互联网相关技术规范的研发和制定，当前绝大多数国际互联网技术标准出自IETF。国际电信联盟电信标准化部门（ITU-T）ITU是一个联合国下属国际性组织，主要负责确立国际无线电和电信的管理制度和标准。它的主要任务是制定标准，分配无线电资源，组织各个国家之间的国际长途互连方案。而ITU-T是国际电信联盟管理下的专门制定电信标准的分支机构。IETF和ITU-TETSI和CCSA欧洲电信标准化协会（ETSI）欧洲电信标准化协会（ETSI，EuropeanTelecommunicationStandardInstitute）是由欧共体委员会1988年批准建立的一个非赢利性的电信标准化组织，总部设在法国南部的索菲亚。ETSI为信息和通信技术（ICT）制定全球适用的标准，包括固定、移动、无线电、融合、广播和互联网技术。ETSI组织成立了NFV标准工作组，目前NFV标准工作组已发布网络功能虚拟化白皮书，白皮书定义了NFV的定义、应用场景、基本功能以及NFV与SDN技术的关系。中国通信标准化协会（CCSA）中国通信标准化协会（CCSA，ChinaCommunicationsStandardsAssociation），于2002年12月18日在北京正式成立。CCSA作为国内通信行业标准工作的主阵地，积极应对ICT融合带来的机遇和挑战，组织和协调国内相关单位大力开展了SDN相关的标准工作，为国内的SDN研究和应用提供指导和服务。IETF和ITU-T：IETF组织的功能，IETF组织与SDN技术的联系；ITU-T定义SDN环境和相关架构用于在运营商网络中运行ETSI和CCSA：ETSI发起成立了一个NFV标准工作组，CCSA组织和协调开展SDN标准化工作，为SDN研究和应用提供指导和服务【单选题】

NFV技术规范是由哪个标准组织制定的？（）ETSICCSAITU-TIETF答案：A谢谢SDN开源项目通过本节学习，您可以：了解OpenDaylight（ODL）开源项目了解OpenNetworkingOperatingSystem（ONOS）开源项目OpenDaylight（ODL）OpenNetworkingOperatingSystem（ONOS）SDN在OpenDaylight中的视图OpenDaylight（ODL）是Linux基金会负责管理的开源项目，是一款使用JAVA开发的控制器，提供一套基于SDN开发的模块化、可扩展、可升级、支持多协议的控制器框架，目的是推动SDN技术的创新实施和透明化。SDN技术在ODL项目上被定义为一种分离控制平面和数据平面的新方式，它采用集中式控制平面，支持控制平面混合模式。SDN南向接口支持多种协议OpenFlow、BGP-LS、PCEP；北向接口支持协议如YANG、Netconf等。OpenDaylight成员OpenDaylight旨在创建一个涵盖SDN通用主要的，稳健的，可扩展的开源代码，建立完整的SDN解决方案。用户可以直接或者通过厂商使用OpenDaylight的源代码，厂商也可以直接在商用产品上使用OpenDaylight源代码。在成员支持方面，从18个增长到现在的超过50个成员，包括华为、NEC、惠普等公司。并继续广泛地得到业界的关注和支持。OpenDaylight（ODL）OpenNetworkingOperatingSystem（ONOS）ONOS架构ONOS是ON.LAB（开放网络实验室）推出的开源SDN开放网络操作系统。ON.LAB是一个非营利性组织，由来自斯坦福大学和加州大学伯克利分校的SDN发明者和领导者成立，以促进开源社区开发的工具和平台发展，实现SDN的全部潜力。ONOS是基于现有的网络情况，根据服务提供商的特点和需求进行软件架构设计的，驱动网络可编程化和友好操作的开放网络操作系统。ONOS在架构上，以分布式核心为中心，支持强大的南向接口和北向接口抽象层，对应于ODL侧重于传统网络和新的网络共同发展，ONOS则侧重于性能方面和集群方面提高网络的可用性和扩展性。ODL：ODL开源项目中的SDN，ODL开源项目成员ONOS：ONOS的概念，ONOS的架构【多选题】

SDN开源项目有以下哪些？（）ETSICCSAODLONOS答案：CD谢谢SDN网络架构通过本节学习，您可以：掌握SDN网络架构及其功能掌握转发层、控制层、协同应用层的组成及功能SDN网络架构概述SDN网络架构三层详解SDN网络架构概述SDN网络架构分为协同应用层、控制层和转发层，不同层次之间通过开放接口连接。以控制层为主要视角，区分面向转发层的南向接口和面向协同应用层的北向接口。SDN网络架构概述SDN网络架构三层详解转发层转发层主要由转发器和连接转发器的线路构成基础转发网络，这一层负责执行用户数据的转发，其转发过程中所需要转发表项则是由控制层生成的，而不是转发器。转发表项可以是2层转发表项或者3层转发表项。该层和控制层之间通过南向接口交互。转发层一个方面上报网络资源信息和状态，另外一个方面接收控制层下发的转发信息。控制层控制层是系统的控制中心，负责网络的内部交换路径和边界业务路由的生成，并负责处理网络状态变化事件。它的实现实体就是SDN控制器，也是SDN网络架构下最核心的部件。其核心功能是实现网络内部交换路径计算和边界业务路由计算。控制层的接口主要是南向通过控制接口和转发层交互，北向提供网络业务接口和APP层交互。SDN控制器SDN南向接口SDN北向接口SDN应用SDN应用网元网元网元协同应用层协同应用层主要是完成用户意图的各种上层应用程序，此类应用程序（APP）称为协同层应用程序，典型的协同层应用包括OSS、Openstack等。OSS负责整网的业务协同，而Openstack则在数据中心负责网络、计算、存储的协同。当然还有一些其它的协同层应用程序如安全APP、网络业务APP客户端等。该层和控制层之间通过北向接口交互，例如，RestFul、Netconf、和其他开放的API等。SDN网络架构概述：协同应用层、控制层和转发层相对位置，南向接口、北向接口SDN网络架构三层详解：协同应用层、控制层和转发层组成及功能【多选题】

SDN网络架构分为以下哪几层？（）协同应用层控制层转发层网络层答案：ABC谢谢Netconf协议通过本节学习，您可以：掌握Netconf概念和工作框架掌握Netconf网络框架熟悉Netconf协议框架和能力熟悉Netconf在SDN中的应用Netconf概念和工作框架Netconf网络架构Netconf协议框架Netconf协议能力Netconf在SDN中的应用Netconf概念和工作框架网络配置协议（Netconf）是IETF开发和标准化的网络管理协议。其基于可扩展标记语言XML（ExtensibleMarkupLanguage）的网络配置和管理协议。Netconf协议提供了添加、删除等操作网络设备的机制；它是常用来远程管理和监控网络设备的网管协议。Netconf主要是和YANG语言配合一起使用。Netconf作为允许管理应用可查看的协议，YANG模型作为Netconf用来精确地定义数据结构、语法和数据语义的数据模型，操作或者修改在YANG模型中实现。管理软件通过Netconf对YANG模块进行管理。Netconf概念和工作框架Netconf网络架构Netconf协议框架Netconf协议能力Netconf在SDN中的应用Netconf网络架构Netconf网络架构由Netconf管理、Netconf代理和Schema三个部分组成，每个部分的功能如下：①NetconfManager：担任网络中的Client，利用NETCONF协议对网络设备进行系统管理。②NetconfAgent：担任网络中的Server，用于维护被管理设备的信息数据并响应NetconfManager的请求，把管理数据汇报给发送请求的NetconfManager。③Schema：为了描述某一类XML文档而定义的一套规则。Schema文件中定义了设备所有管理对象，以及管理对象的层次关系、读写属性和约束条件。Netconf概念和工作框架Netconf网络架构Netconf协议框架Netconf协议能力Netconf在SDN中的应用Netconf协议框架如同ISO/OSI一样，Netconf协议也采用了分层结构。每层分别对协议的某一方面进行包装，并向上层提供相关服务。层结构使每层只关注协议的一个方面，实现起来更简单，同时使各层之间的依赖、内部实现的变更对其他层的影响降到最低。层面描述举例第四层：内容层内容层描述了网络管理所涉及的配置数据，而这些数据依赖于各制造商设备。配置数据通告数据第三层：操作层操作层定义了一系列在RPC中应用的基本操作，这些操作组成了Netconf基本能力。<get-config>,<edit-config>,<notification>第二层：RPC层RPC层提供了一种简单的、不依赖于传输协议的RPC请求和响应机制。<rpc>,<rpc-reply>第一层：传输层传输层为NetconfManager和NetconfAgent之间交互提供通信路径。SSH,SSL,BEEPNetconf概念和工作框架Netconf网络架构Netconf协议框架Netconf协议能力Netconf在SDN中的应用Netconf协议能力Netconf协议提供一组基本操作，管理设备的配置数据，以及查询设备的配置和状态信息。Netconf协议还可以根据设备支持的能力集支持附加的操作。Netconf概念和工作框架Netconf网络架构Netconf协议框架Netconf协议能力Netconf在SDN中的应用Netconf在SDN中的应用SDN控制器是整个流量智能调控方案的核心，在网管和控制器之间运行Netconf协议，运用XML格式的RPC报文，网管可以登录控制器并进行数据的配置。通过在控制器和转发器之间运行Netconf南向API（ApplicationProgrammingInterface）功能，可以登录转发器并进行数据配置。Netconf概念和工作框架：IETF开发和标准化、基于可扩展标记语言XML（ExtensibleMarkupLanguage），Netconf和YANG语言配合构成工作框架Netconf网络架构：Netconf管理、Netconf代理和Schema三个部分Netconf协议框架和能力：内容层、操作层、RPC层、传输层，管理设备的配置数据，以及查询设备的配置和状态信息，还可以根据设备支持的能力集支持附加的操作Netconf在SDN中的应用：Netconf南向API，Netconf北向API【多选题】

Netconf网络架构的组成部分有哪些？（）Netconf管理Netconf代理OpenFlow计量表Schema答案：ACD谢谢NetStream协议通过本节学习，您可以：了解NetStream概念掌握NetStream数据采集的实现熟悉NetStream报文格式掌握NetStream实现原理NetStream概念NetStream数据采集的实现NetStream报文格式NetStream实现原理NetStream概念NetStream是一种基于通过对网络中的通信流量和资源使用情况进行分类统计的网络流量信息统计技术。NetStream主要有如下应用：①计费：NetStream为基于资源（如线路、带宽、时段等）占用情况的计费提供了精细的数据，这些数据包括IP地址、包数、字节数、时间、TOS和应用类型等。②网络规划和分析：NetStream可以为先进的网络管理工具提供关键信息，以便优化网络设计和规划，实现以最小的网络运营成本达到最佳的网络性能和可靠性。③网络监控：NetStream技术能够实现近于实时的网络监控功能。④应用监控和分析：通过NetStream技术，可以获得详细的网络应用信息。例如，网络管理员可以查看Web、文件传输协议(FTP)、Telnet和其它著名的TCP/IP应用所占通信量的百分比。⑤用户监控和分析：NetStream技术使得网络管理者可以获得用户利用网络和应用资源的详细情况，进而用于高效地规划和分配资源，并保障网络的安全运营。NetStream概念NetStream数据采集的实现NetStream报文格式NetStream实现原理NetStream数据采集的实现NetStream包含流量输出器（NDE）、流量收集器（NSC）、流量分析器（NDA）这三个组件。NetStream概念NetStream数据采集的实现NetStream报文格式NetStream实现原理NetStream报文格式一个UDP报文中可以携带多条统计信息记录。这些统计信息记录的格式是由NDE设备决定，NSC/NDA收到NDE发来的统计报文后，先判断记录的版本，不同版本的记录有不同的记录格式。

NetstreamData由头部和数据区构成，通过头部结构的version字段可以区分数据区采用何种结构的数据，目前支持V5、V8、V9三种版本格式的记录。NetStream概念NetStream数据采集的实现NetStream报文格式NetStream实现原理NetStream实现原理NDE可以通过3种方式输出流：①逐流（Stream-byStream）：逐个流输出给NSC设备。②采样：按比例输出流状态信息给NSC，NSC将会基于采样比率恢复出原始统计信息。③聚合：组合具有相同属性的数据流统计信息，比如两个AS间具有相同目的地的数据包。NetStream概念：基于通过对网络中的通信流量和资源使用情况进行分类统计的网络流量信息统计技术，计费、网络规划和分析、网络监控、应用监控和分析、用户监控和分析NetStream数据采集的实现：输出器（NDE）、流量收集器（NSC）、流量分析器（NDA）三大组件NetStream报文格式：NetstreamData由头部和数据区构成，支持V5、V8、V9三种版本格式的记录NetStream实现原理：逐流，采样，聚合【多选题】

NetStream数据采集的三大组件是哪些？（）流量输出器（NDE）流量收集器（NSC）流量分析器（NDA）NetstreamData答案：ABC谢谢OpenFlow协议通过本节学习，您可以：了解OpenFlow发展史及版本演进掌握OpenFlow架构和工作原理熟悉OpenFlow表项和OpenFlow在SDN中的应用OpenFlow发展史及版本演进OpenFlow架构OpenFlow表项OpenFlow工作原理OpenFlow在SDN中的应用OpenFlow发展史OpenFlow协议是SDN网络架构中使用的第一个南向接口协议标准，被认为是SDN网络中的一个重要元素。OpenFlow最早起源于斯坦福大学的CleanSlate研究项目，主要领导者是美国斯坦福大学教授NickMcKeown，以“重塑互联网”为目标，克服目前互联网限制，提高网络服务创新。OpenFlow版本演进OpenFlow协议具有高可编程能力和创新优势，自从2010年OpenFlow推出1.0版本之后，后续推出多个不同版本，每个版本都是对之前版本的改进或者增加新功能。直到2014年已经发展到1.5版本，OpenFlow的第一个版本仅支持单级流表项，后续版本可以支持多级流表，目前使用和支持最多的是OpenFlow1.3版本。OpenFlow发展史及版本演进OpenFlow架构OpenFlow表项OpenFlow工作原理OpenFlow在SDN中的应用OpenFlow架构SDN架构的重要特征是控制平面和转发平面分离。基于此，引入OpenFlow控制器和OpenFlow交换机。OpenFlow控制器，作为控制单元来计算路径和下发OpenFlow条目给转发器，转发器基于所接收到的条目进行转发。OpenFlow交换机，从控制器接收命令或者流表并返回状态信息给控制器。OpenFlow交换机作为转发器，负责转发数据包。OpenFlow发展史及版本演进OpenFlow架构OpenFlow表项OpenFlow工作原理OpenFlow在SDN中的应用OpenFlow表项OpenFlow的表项在1.0版本阶段，只有普通的单播表项，也即我们通常所说的OpenFlow流表。随着OpenFlow协议的发展，更多的OpenFlow表项被添加进来，如组表（GroupTable），计量表（MeterTable）等，以实现更多的转发特性以及QoS功能。OpenFlow发展史及版本演进OpenFlow架构OpenFlow表项OpenFlow工作原理OpenFlow在SDN中的应用OpenFlow工作原理OpenFlow通道是基于TCP连接建立的。在通道建立成功后，通道两端设备仍会互相发送检测报文以维护通道连接。同时，OpenFlow协议中，转发器会通过OpenFlow通道向控制器上报自身的端口信息，OpenFlow通过无转发业务语义的流表定义转发设备的转发行为。流表的表项是由控制器通过OpenFlow通道下发给转发器的。OpenFlow发展史及版本演进OpenFlow架构OpenFlow表项OpenFlow工作原理OpenFlow在SDN中的应用OpenFlow在SDN中的应用在SDN网络组网（如SDNVXLAN解决方案）过程中，OpenFlow被当做是SDN控制器与交换机之间的一种南向接口协议。OpenFlow协议概述：发展史及版本演进，架构及转发表项OpenFlow工作原理及应用：OpenFlow通道建立，SDNVXLAN解决方案中OpenFlow协议的应用【多选题】

OpenFlow表项的类型有哪些？（）OpenFlow流表OpenFlow组表OpenFlow计量表计数器答案：ABC谢谢RESTful协议通过本节学习，您可以：了解RESTful基本概念掌握REST架构元素熟悉RESTful在SDN中的应用REST和RESTful基本概念REST架构元素RESTful在SDN中的应用REST和RESTful基本概念传统的WEB，其客户端是浏览器，WebServer提供信息的交换和提供。对客户端而言，访问WebServer仅访问资源。简单对象访问协议（SOAP）是交换数据的一种协议规范，是一种轻量的、简单的、基于XML（标准通用标记语言下的一个子集）的协议。REST是一种为WWW服务的软件架构风格，它并不是一个标准，而是通过表征（Representional）来描述传输状态的一种原则。基于REST架构的服务称为RESTful服务。REST和RESTful基本概念REST架构元素RESTful在SDN中的应用REST架构元素REST架构的关键元素有资源、资源的表述和状态转移。①资源的定义是一种类型的对象，对应的相关数据，与其他资源的关系，和一组操作它的方法。REST架构元素②在RESTfulweb服务中，统一资源标识符（URI）被用于来识别特定的资源。统一资源标识符（URI）标准由IETF定义，包含统一资源定位符（URL）和统一资源名称（URN）。REST架构元素③资源的表述是一段对于资源在某个特定时刻状态的描述。可以在客户端-服务器端之间转移（交换）。资源的表述可以有多种格式，例如HTML/XML/JSON/纯文本/图片/视频/音频等。资源的表述格式可以通过协商机制来确定。在客户端和服务器端之间转移（transfer）代表资源状态的表述。通过转移和操作资源的表述，来间接实现操作资源的目的。REST和RESTful基本概念REST架构元素RESTful在SDN中的应用RESTful在SDN中的应用SDN中基于RESTful的应用是在北向接口，遵循RESTful设计的RESTAPI，已经成为SDN北向接口的主流实现方式。REST和RESTful基本概念：REST是一种为WWW服务的软件架构风格，基于REST架构的服务称为RESTful服务REST架构元素：资源，资源的表述，状态迁移RESTful在SDN中的应用：遵循RESTful设计的RESTAPI，已经成为SDN北向接口的主流实现方式【单选题】

SDN北向接口的主流实现方式，是基于以下哪个协议设计的？（）SNMPNetconfRESTfulOpenFlow答案：C谢谢SNMP协议通过本节学习，您可以：了解SNMP概念掌握SNMP框架熟悉SNMP协议框架和SNMP南向接口通信过程SNMP概念SNMP架构SNMP协议框架SNMP南向接口通信过程SNMP概念简单网络管理协议（SNMP）是广泛用于TCP/IP网络的网络管理标准协议，用来收集、管理、修改设备信息。作为TCP/IP协议族的一部分，SNMP消息被封装为UDP报文在Internet中传输。SNMP协议的版本包括：SNMPv1、SNMPv2c、SNMPv3。各协议版本的特点如下：①SNMPv1和SNMPv2c都是使用基于共同体名的认证。NMS通过共同体名列表控制对设备的访问权限，而代理（Agent）并不核实发送者是否使用了授权的共同体名，同时，SNMP消息未采用加密传输，因此在认证和私有性方面缺乏安全保障。②SNMPv2c在SNMPv1的基础上进行了增强，增强的功能包括：支持更多的操作、支持更多的数据类型、提供更丰富的错误处理码和多种传输协议的支持。③SNMPv3定义了包含SNMPv1、SNMPv2所有功能在内的体系框架和包含验证服务及加密服务在内的全新安全机制。SNMPv3的安全性主要体现在数据安全和访问控制上。SNMP概念SNMP架构SNMP协议框架SNMP南向接口通信过程SNMP架构网管通过SNMP协议管理设备过程中存在三种角色：网管站(NMS)，代理(Agent)和被管理设备。SNMP概念SNMP架构SNMP协议框架SNMP南向接口通信过程SNMP协议框架SNMP规定了5种协议数据单元PDU（也就是SNMP报文），用于NMS与Agent的交互。SNMP以GET-SET操作方式替代复杂的命令集。SNMP概念SNMP架构SNMP协议框架SNMP南向接口通信过程SNMP南向接口通信过程如果某些模块的值超时定义的阀值时，代理通过UDP端口162发送trap消息给NMS网管，不需要网管进行接收确认。反过来，代理通过UDP端口161接收到NMSSNMP请求数据包，解码并检查版本号团体名验证，读取并处理相关的PDU，并用相应消息返回给NMS。SNMP概念：TCP/IP网络管理标准协议，SNMPv1、SNMPv2c、SNMPv3版本SNMP架构：网管站（NMS），代理（Agent），被管理设备SNMP协议框架：GET-SET操作方式，5种协议数据单元SNMP南向接口通信过程：解码，比较SNMP版本号，团体名验证，提取PDU，处理PDU【多选题】

SNMP协议管理设备过程中存在哪三种角色？（）网管站（NMS）代理（Agent）被管理设备管理员答案：ABC谢谢SDN的意义和价值（1）通过本节学习，您可以：了解SDN使能网络创新敏捷化了解SDN简化网络协议特性网络创新敏捷化简化网络网络创新敏捷化SDN的可编程性和开放性，使得我们可以快速开发新的网络业务，加速业务创新。SDN通过在网络中增加一个集中的SDN控