SDN与传统网路的区别

（西安高级中学，陕西西安，710000）

实验研究

摘要：伴随着云计算等相关业务迅速发展，对网络的传输和时延等提出了更高的要求。传统网络受制于需要学习路由，无法灵活组网等因素，催动了SDN网络的诞生。本文主要对传统网络及新型SDN网络进行了研究，着重对比了两者之间的区别。SDN网络在网络的灵活性，扩展性等方面表现较好，能够通过控制层对网络进行更灵活的设计。本文主要从架构、网络灵活性及可扩展性、安全性等方面对SDN网络与传统网络进行了对比分析。引言部分主要对SDN网络的出现背景进行了简要介绍，紧接着对传统网络进行了深入分析，接着着重对SDN网络与传统网络的区别进行了对比分析。最后对全文进行了总结。关键词：SDN；传统网络；区别0 引言

务迅速发展，对网络和服务器的计算能力提出了新的要求。限，无法为复杂、高效率的应用提供服务。特别是近期人工智能的兴起，让计算和网络服务的高效、便捷、高速率等要的新型网络架构及技术，给这些需求带来了解决方案。顾名思义，网络功能虚拟化及使得硬件资源池化，而软件定义网络即使得网络的转发更加软件化，变的更加可控。这些技术软件定义网络是一种新型的网络架构，其最大的特点在于其能够将转发可编辑，网络的控制相对集中，实现对全网的网络状态统一控制。如此，网络的灵活性提升较大，从而适应当今复杂多变的组网场景。

众所周知，从90年代开始，云计算的出现及其相关业

连通网络设备。通过这样二层和三层的网络，形成全世界相连的大网络。

其网络间相连的关系及学习地址等均是在网络设备中进行

通过以上的描述，很显然，在传统的Internet网络中，

现有的单服务器的结构已经落后，单服务器的运算能力有求成为首要需求。以网络功能虚拟化和软件定义网络为代表

的，并没有一个核心的控制节点，网络是一个扁平的网络结构，控制部分存在在每个网络转发设备当中。通过设备的自主学习或人工配置决定如何转发报文。网络的动态性显然是间通过协议的方式进行交流，如果收到的设备不支持该种协议能被大量的网络设备所认可，而世界各地网络需要的设备家一直决策后的标准协议才有可能会被采用。而随着时间的过升级的方式，有些原有网络协议的更新也需要一定的时间来使得相关网络设备更新来支持新的协议。这大大降低了新变的庞大复杂，无法较为快速的更新新业务。网络中各种设备共存，不断扩展新设备，大大限制了新型业务的部署。暴露出的缺点。其设备仅负责转发，将软件控制部分提升到网络的上层，通过并行开发相关控制功能，实现对网络全局层面的动态网络优化控制。从而在很大程度上摆脱了大量协的规划及灵活变更，使得业务的快速上线成为可能。议的约束。SDN技术的产生，解决了整个网络层面对网络无法控制的，网络的整体流量调度是较为复杂的。网络设备议，则无法对传输来的数据报文进行处理。这样，就需要协量巨大，如果不是公认的协议，网络还是处于孤岛状态。全球性的组织诞生，对网络规则的制定有了一个标准，只有大推移，功能需求不断增加，网络协议变得臃肿庞大，即使通型业务的部署速度。这种补丁式的网络更新方式，使得网络

SDN网络的出现，从一定程度上能够改善传统网络中

的出现都是未来的高效云计算能力的实现成为可能的基础。

1 传统网络分析

络Internet网络已经深入千家万户。按照传统Internet网

从1969年至今，我们使用的网络越来越发达，传统网

络的布局，传统网络分为四层，其本质上是简化的OSI模提出较早，应用迅速，协议相对简单。在TCP/IP模型中，通过二层或者三层即可完成通讯。二层通讯主要是通过二层交换机相连的网络，在这个网络中，交换机会学习每个终端的MAC地址及该终端与二层交换机相连的端口号，形成对应关系，当有二层数据包进行查询该MAC地址时，会通过记录的端口号选择转发端口。但在这种方式下，设备过多情况下极容易产生网络的广播风暴，造成网络的不稳定及转发故障、性能故障等，故而应用范围仅限小范围的局域网内。如果想要使用大规模的网络，即网络中终端设备较多，使用三层网络进行连接。当使用三层网络进行连接的时候，路由器会是其中的转发设备，路由器会学习和记录不同的IP地址即其IP地址对应端口号之间的关系，通过该种对应关系

型。而其之所以能够迅速摆脱OSI模型的规则制约，是其

2 SDN网络与传统网络的区别

■ 2.1 在架构上

SDN网络与传统网络的区别进行对比分析。

本文从架构、灵活性、可扩展性、安全性等几个方面对传统网络的结构：目前大量应用的是TCP/IP模型，这

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是目前Internet网络的结构，其从上到下分别为应用层、

实验研究传输层、网络层和网络接口层，与其对应的用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物OSI模型为应理层七大层。每一层均对应相关的网络协议。将网络的控制层面进行集中，SDN网络结构，不同于传统网络的分布式结构，采用使用软件化的方式实现，将网络的控制权交付给了应用层，分为应用层、控制层和转发层。控制与转发分离、集中控制、开放可编程接口。实现了更大程度上的灵活控制。SDN网络具备三大特征：同的，主要体现在在以下几个方面：从两者结构的对比中可以看出，两种网络结构是完全不和应用层。传统网络为（1）SDN网络的结构分为三层，基础设施层、控制层往上依次为网络接口层、网络层、传输层和应用层。可以看TCP/IP网络结构，分为四层，从下传统网络的接口层、网络层和传输层，相当于在其中加了一到两者的上层都是应用层，SDN网络的基础设施层包括了能够使得底层基础设施层的交换机更关注与对数据包的转层控制层。这种三层的网络结构，能够更好地区分网络层次。

发和处理，不再需要对网络层面进行自主学习，从而大大降转发。对未来转发设备的大规模生产和复用好处颇多。低了底层转发设备的复杂程度，仅使用白盒交换机即可实现区别。控制层顾名思义是能够实现对底层网络的控制，（2）SDN网络的控制器是其与传统网络的最大的

从发现设备到路由，再到转发。底层基础设施层主要由家支持SDN交换机等组成，交换机中有流表存在（目前主流厂OpenFlow），能够对底层转发的包进行简单识别，判断对

OpenFLow交换机，故而交换机中的流表均支持该包的处理方式，从而实现对网络中包的自动处理。当底层基础设施层从网络中接收数据包无法处理时，底层交换机会数据包发送给控制器，控制器通过解析数据包内容，进行相将该数据包以OpenFlow协议规则进行封装，将封装后的

关规则运算及选择，下发该数据包相关流表，用于处理该报文，来实现对整个网络的灵活控制功能。

编辑不同（3）应用层更加集成化。通过控制层提供的API不同，设计。使得网络的自动化编排和管理成为可能，能够更好地API间的逻辑组合，来实现对不同的网络功能的实现网络服务的自动化灵活化编排，让网络的共享和灵活组网更加便捷高效。

■ 2.2 在灵活性和可扩展方面

于传统网络，更加具有灵活多变的特点，能够更好地适应现

从上面对网络架构的分析中可以看出，SDN网络相比114󰀁󰀁|󰀁󰀁电子制作󰀁󰀁󰀁󰀁2018年2-3月合刊

今复杂并不断改变的网络需求。在扩展性方面，在不同的数据中心，使用多台控制器集群的方式可以实现大型组网。■ 2.3 在安全性方面使得控制器的角色变的相当重要。与传统网络中的分布式结由于SDN网络在传统网络的基础上，集中了控制层，管理，在另一方面加重了构相差较大，该集中式结构虽然便于对网络进行灵活编排和总的来说SDN网络是对传统网络的一个优化，把较复SDN控制器安全方面的负担。杂的网络形式简单化。SDN下层是网络转发设备，一般是网络存在形式一般较为固定，是其他协议的上一层是SDN交换机），负责网络中数据包的转发；OpenFlow交换机（也可能路径信息发送给下一层的网络设备即备状态，流量的实时信息进行统计和简单的计算，将转发的SDN控制器，负责对网络的拓扑信息，网络的设进行转发动作的执行。控制器的上层是应用层，会进行更加SDN交换机，交换机复杂的网络全局计算，业务功能预测等，从而实现网络的更加智能、高效。由此看出，控制面全都集中在一台机器上。由此实现网络的灵活控制及转发，但是由此带来的安全性问题也值得深入考虑。 现在的以替代现有的网络结构，未来各方面的问题能够逐步解决，

SDN网络还不够成熟，还不足相信3 结束语

SDN能够让在网络实现更加合理化人性化的飞跃。及网络安全性等几个方面对比了传统网络与本文从网络架构、网络灵活加载业务、网络的可扩展性

别。传统网络已不能满足现有对组网灵活性的需求。SDNSDN网络的区

网络的出现，能够更好地实现大型数据中心的网络灵活编排以及业务迅速上线的需求。在未来网络云化的过程中是不可缺少的一环。

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