以 OpenFlow 技术为核心的软件定义网络(SDN)框架具有集中控制的功能,能够自己感知网络拓扑的变化,在细粒度的路径选择、接入控制、负载均衡方面有着天然的优势,为 IPv6 组播功能的实现提供了好的解决方案。为了解决 SDN 网络下的 IPv6 组播问题,提出了在 SDN 控制器中设计组成员管理、带宽拓扑维护、组播树的构建三个功能模块,不再需要部署分布式的组播路由协议。
二、SDN简介
SDN 是来源于斯坦福大学的 Clean Slate 项目组,他们有一个宏伟的目标,就是要重造因特网,改变现有的僵化的网络架构模式,以求建立一个可扩展的高性能的现代化网络架构。2009年,SDN 概念入围 Technology Review 年度十大前沿技术。 2012 年 4 月,ONF组织发布了 SDN 白皮书,提出了一种类似于操作系统的思想:把网络中的所有网络设备当成被管理的资源,控制器相当于一个操作系统,管理这些资源。这个控制器抽象网络设备,对网络设备进行维护,并把这些网络设备信息提供给上层应用。上层应用通过统一的可编程的接口来对这些网络设备进行配置和管理,实现相关的网络应用功能,不用再去关心底层的网络拓扑的变动。提出了 SDN三层模型(物理设备层、控制层、应用层)获得了业界广泛认同。
在 SDN 网络的实践方面,OFELIA、Internet2、FIRE和 GENI等科研组织在真实环境中部署了 SDN 网络。华为、锐捷、思科、Pica8 等厂商积极投入人力、物力进行研究,研发出支持 OpenFlow 协议的 SDN 控制器或 SDN 交换机。在 SDN 网络的企业部署方面,Google 把基于 OpenFlow 技术的 SDN 网络大规模部署在数据中心,使网络资源利用率得到了显著提高并且降低了网络运维的复杂度。
SDN 控制器对整个 SDN 网络架构的性能有着决定性的作用。目前,已经有二十多种由不同语言、不同机构研发的控制器,特别是开源社区提供了很多的控制器,如Nox,RYU,Floodlight,OpendayLight,ONOS等。其中,ONOS控制器是第一款面向运营商的商业级别控制器。支持多种南向接口协议,抽象屏蔽了协议差异性,以高可靠性和高可用性著称,更适合运营商场景。ONOS的设计高度层次化、模块化、抽象化。ONOS的内核是由很多遵循同一架构设计的子系统组成的,核心层在设计上遵循“针对接口编程,不针对具体实现编程”的面向对象设计原则,将子系统提供的服务功能抽象成接口,呈现给顶层的应用和底层的协议插件。