樊勇兵，男，中国数据中心产业发展联盟云计算服务专家委员会专家委员，中国通信学会高级会员，高级工程师，中国电信IP人才，现任全球云网OpenCirrus中国电信节点负责人，中国电信重点实验室——数据多媒体实验室负责人。

　　全书共分三篇：产业篇、技术篇和实践篇。产业篇包括SDN 的定义及背景、SDN的架构与特征、SDN的发展现状和趋势；技术篇包括SDN的整体技术流派与架构，应用与编排。Restful、OSGi等北向接口；SDN在数据中心、WAN流量工程、IPv4/v6协议转换等应用场景中的实际应用。实践篇包括OpenStack的部署与应用，VMware NS、Juniper Contrail等主流数据中心SDN产品的部署与应用。

　　《解惑SDN》：
　　网络编排是指在业务需求的驱动下，将各种逻辑网络服务单元进行有序的安排和组织，通过控制器最终形成能够满足业务需求的物理网络服务。网络编排通过高级别的抽象实现业务和逻辑网络、逻辑网络和物理网络的解耦，用户通过编排层提供的抽象语言定义业务需求，并由编排层根据业务定义自动构造用户逻辑网络。可见，网络编排是对传统依靠手工配置来开通网络服务的流程改进。通过网络编排，可对用户有效屏蔽网络的复杂性，降低服务设计和部署的时间。
　　网络编排与云计算息息相关，是云资源编排系统的重要组成部分。云计算时代，业务动态变更和按需伸缩成为新常态，要求底层资源根据业务需求动态分配和自动部署，以实现业务快速、高效的交付。在服务器和存储虚拟化技术的支持下，计算、存储资源已经具备自动化交付的能力，网络成为资源分配流程的短板。传统模式下依靠手工或者管理工具直接操作网络，一方面由于网络情况复杂容易出错，另一方面也由于缺乏灵活性、智能性而不可避免地产生诸多问题，引入网络自动编排也就顺理成章了。
　　网络编排涉及业务抽象、业务到逻辑网络的映射等各个环节，编排的关键在于抽象和映射。宏观地看，网络编排、控制器所实现的逻辑网络到物理网络的映射、用户的计算资源和存储资源到物理计算资源和存储资源的映射是一个完整的系统，非常复杂。
　　一个良好的网络编排系统，业务抽象应该尽可能通用，使得在任何场景下，业务人员都可以使用与资源、配置无关的高级术语描述业务系统需求。通常，业务系统可以用业务组件、业务流程、内外部访问需求以及服务等级协议（Service Level Agreement，SLA）定义。
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目录

第一篇产业篇
第1章SDN概述 3
1．1　SDN起源、实质及特征 4
1．1．1　SDN的起源 4
1．1．2　SDN的实质 5
1．1．3　SDN的概念 7
1．1．4　SDN的特征 9
1．2　SDN核心技术及存在问题 12
1．2．1　SDN核心技术 12
1．2．2　SDN技术现状 15
1．2．3　SDN技术应用 17
1．2．4　SDN技术问题 18
1．3　SDN行业发展情况 19
1．3．1　产业链情况 20
1．3．2　商业进展 20
1．3．3　标准进展 21
1．3．4　开源进展 22
第2章SDN产业 24
2．1　概述 24
2．2　网络运营商 25
2．2．1　德国电信 25
2．2．2　NTT 26
2．2．3　Verizon 27
2．3　互联网公司 28
2．3．1　Google 28
2．3．2　Facebook 28
2．3．3　腾讯 29
2．3．4　阿里 30
2．4　设备商 30
2．4．1　Cisco 30
2．4．2　Juniper 33
2．4．3　Brocade 34
2．4．4　Alcatel-Lucent 35
2．4．5　华为 36
2．4．6　HP 38
2．4．7　H3C 39
2．4．8　IBM 40
2．4．9　NEC 43
2．5　芯片商 44
2．5．1　Intel 44
2．5．2　Broadcom 45
2．6　软件商 45
2．6．1　VMware 45
2．6．2　Microsoft 47
2．6．3　Oracle 49
2．7　集成商 50
2．8　测试 50
2．8．1　Spirent 50
2．8．2　IXIA 52
2．9　初创公司 52
2．9．1　Arista 52
2．9．2　盛科 53
2．9．3　Big Switch 54
2．9．4　Pica8 55
2．10　学术界 56
2．10．1　Standford 56
2．10．2　SIGCOMM HotSDN Workshop 57
2．10．3　FINE 58
第3章开源 59
3．1　SDN开源组织 60
3．1．1　OpenDaylight 60
3．1．2　ON．LAB 64
3．2　开源SDN应用及工具 65
3．2．1　开源SDN应用 65
3．2．2　开源SDN工具 71
3．3　开源云管理平台 74
3．3．1　OpenStack 74
3．3．2　CloudStack 76
3．4　开源SDN控制器 78
3．4．1　NOX/POX 79
3．4．2　Floodlight 80
3．4．3　Ryu 81
3．4．4　OpenDaylight 82
3．4．5　ONOS 85
3．4．6　Trema 87
3．4．7　Beacon 88
3．4．8　Maestro 88
3．5　开源网元硬件及中间件 89
3．5．1　开源硬件 89
3．5．2　开源操作系统及中间件 91
3．6　OpenFlow交换机 95
3．6．1　OpenFlow Software Switch 95
3．6．2　Open vSwitch 96
3．6．3　Indigo 97
3．6．4　Pantou 98
3．6．5　Lantern 98
3．7　NFV开源项目 99
OPNFV 99
3．8　Overlay开源项目 100
3．8．1　OpenContrail 101
3．8．2　MidoNet 103
3．8．3　OpenDOVE 105
第4章标准 108
4．1　ONF 108
4．2　IETF 112
4．2．1　TRILL 113
4．2．2　NETCONF和NETMOD 114
4．2．3　XMPP 116
4．2．4　FORCES 117
4．2．5　I2RS 118
4．2．6　L2VPN 119
4．2．7　L3VPN 120
4．2．8　NVO3 122
4．2．9　PCE 122
4．2．10　SFC 123
4．2．11　ALTO 125
4．3　ETSI 126
4．4　OCP 127
4．5　ITU-T 129
4．6　CCSA 131
第二篇技术篇
第5章应用及编排 135
5．1　SDN应用现状及发展 135
5．2　网络虚拟化应用 136
5．3　SDN网络编排技术 138
第6章北向接口 143
6．1　RESTful API 143
6．1．1　技术背景 143
6．1．2　技术原理 144
6．1．3　技术应用 150
6．2　OSGi 152
6．2．1　技术背景 152
6．2．2　技术原理 153
6．2．3　技术应用 156
第7章控制器 158
7．1　一般控制器架构 158
7．2　控制器扩展性问题 161
7．3　控制功能卸载 162
7．4　分布式控制器 163
7．4．1　分布式控制器组网 164
7．4．2　分布式控制器指派方式 165
7．4．3　分布式控制器同步及协同技术 165
7．4．4　控制器东西向接口 167
7．4．5　控制器地理位置优化 167
第8章南向接口 169
8．1　I2RS 169
8．1．1　技术背景 169
8．1．2　技术原理 170
8．1．3　技术应用 172
8．2　XMPP 175
8．2．1　技术背景 175
8．2．2　技术原理 176
8．2．3　技术应用 179
8．3　PCE 180
8．3．1　技术背景 180
8．3．2　技术原理 180
8．3．3　技术应用 186
8．4　OVSDB管理协议 188
8．4．1　技术背景 188
8．4．2　技术原理 189
8．4．3　技术应用 191
8．5　NetCONF 195
8．5．1　技术背景 195
8．5．2　技术原理 195
8．5．3　技术应用 202
第9章Overlay隧道协议 204
9．1　VXLAN 204
9．1．1　技术背景 204
9．1．2　技术原理 205
9．1．3　技术应用 208
9．2　NVGRE 210
9．2．1　技术背景 210
9．2．2　技术原理 211
9．2．3　技术应用 214
9．3　STT 214
9．3．1　技术背景 214
9．3．2　技术原理 215
9．3．3　技术应用 216
9．4　Geneve 217
9．4．1　技术背景 217
9．4．2　技术原理 217
9．4．3　技术应用 221
第10章网元硬件及中间软件 222
10．1　商品化硬件设备 222
10．1．1　OCP交换机硬件规范 223
10．1．2　裸机交换机及白牌交换机 224
10．2　中间软件 227
10．2．1　开放网络安装环境 227
10．2．2　OCP交换机的硬件编程接口 228
10．2．3　OCP交换机的抽象接口规范 230
10．2．4　基于Linux的网络操作系统 231
第11章NFV 237
11．1　NFV概述 237
11．2　NFV技术架构 238
11．3　NFVI 240
11．3．1　Virtio 241
11．3．2　SR-IOV 242
11．3．3　DPDK 243
11．3．4　DDIO 245
11．4　VNF 247
11．5　MANO 248
第12章运维管理 252
第13章OpenFlow 255
13．1　OpenFlow架构 255
13．2　OpenFlow交换机规范 256
13．2．1　端口 260
13．2．2　流表 261
13．2．3　组表 263
13．2．4　计量表 264
13．2．5　计数器 264
13．2．6　指令和动作 265
13．2．7　OpenFlow通道 266
13．3　OpenFlow接口协议 266
13．4　OF-Config 269
13．5　OpenFlow面临的技术难点 274
13．5．1　转发面 275
13．5．2　控制面 278
13．5．3　标准 280
13．5．4　运维管理 281
13．5．5　部署 281
第14章ForCES 282
14．1　技术背景 282
14．2　技术原理 282
第15章SDN的几个典型应用场景 285
15．1　数据中心 285
15．1．1　数据中心网络面临的挑战 285
15．1．2　基于OpenFlow协议的解决方案 286
15．1．3　基于叠加网的解决方案 287
15．2　WAN流量工程 288
15．2．1　WAN流量工程面临的挑战 288
15．2．2　基于SDN的WAN流量工程 292
15．2．3　Google B4流量工程实践 295
15．3　IPv4/IPv6协议转换 299
15．3．1　IPv4/IPv6协议转换问题 299
15．3．2　基于OpenFlow SDN的IPv4/IPv6协议转换方案 300
第三篇实践篇
第16章基于开源平台的网络虚拟化应用 305
16．1　实验环境 306
16．2　OpenStack控制节点的安装及配置 307
16．2．1　操作系统 307
16．2．2　MySQL数据库服务 308
16．2．3　RabbitMQ消息服务 309
16．2．4　Identity认证服务 309
16．2．5　Glance镜像服务 310
16．2．6　Nova计算服务 311
16．2．7　Cinder块存储服务 313
16．2．8　Neutron网络服务 314
16．2．9　配置ML2 319
16．2．10　Dashboard界面服务 324
16．3　OpenStack计算节点的配置及安装 324
16．3．1　操作系统 324
16．3．2　Nova计算服务 325
16．3．3　Open vSwitch 326
16．3．4　Neutron网络服务 326
16．4　OpenDaylight安装及配置 330
16．5　网络虚拟化实验 331
16．5．1　创建租户及子网 332
16．5．2　创建虚拟机及分配子网 335
16．5．3　验证子网二层互通性 338
16．5．4　实现租户网络的三层互通 339
第17章VMware NSX（Nicira NVP） 343
17．1　系统安装部署 343
17．1．1　部署环境的需求与建议 343
17．1．2　安装部署概览 344
17．1．3　Manager的安装与基本配置 345
17．1．4　控制器的安装与配置 346
17．1．5　网关节点和Service Node的安装与配置 349
17．1．6　虚拟交换机的安装与基本配置 352
17．1．7　CMS集成组件的安装与基本配置 356
17．2　系统组件管理 359
17．2．1　控制器的管理 359
17．2．2　网关的管理 361
17．3　典型功能场景 364
17．3．1　场景1：创建虚拟机间的逻辑网络 364
17．3．2　场景2：通过网关连接逻辑网络与外部网络 366
17．3．3　场景3：配置QoS功能 366
17．3．4　场景4：配置安全功能 367
第18章ALU Nuage 372
18．1　系统安装部署 372
18．1．1　安装部署概览 373
18．1．2　VSD（策略引擎）的安装与基本配置 373
18．1．3　VSC（控制器）的安装与配置 375
18．1．4　VRS（虚拟交换机）的安装与基本配置 383
18．1．5　VRS-G（网关）的安装与配置 386
18．2　典型功能场景 387
18．2．1　场景1：创建虚拟机间的逻辑网络 388
18．2．2　场景2：通过网关连接逻辑网络与外部网络 389
18．2．3　场景3：配置安全功能 392
18．2．4　场景4：配置Service Chaining功能 395
第19章Juniper Contrail 397
19．1　系统安装部署 397
19．1．1　部署环境的需求与建议 397
19．1．2　安装部署概览 398
19．1．3　Contrail的安装与基本配置 398
19．1．4　控制节点的配置 399
19．2　典型功能场景 401
19．2．1　场景1：创建虚拟机间的逻辑网络 401
19．2．2　场景2：配置Service Chaining功能 403
19．2．3　场景3：配置安全功能 404
参考文献 406
SDN资源网站 419