論文評述OpenFlowEnablingInnovationinCampusNetworks

1、OpenFlow：推動校園網(wǎng)的創(chuàng)新一、主要觀點基于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀，提出OpenFlow的概念，將交換機的控制層和數(shù)據(jù)層在一定程度上分離，通過控制器對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，以便于更好的控制數(shù)據(jù)流向，實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)流與真實數(shù)據(jù)流的隔離，以及其他更為靈活的網(wǎng)絡(luò)控制策略。解決問題：在不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)硬件體系結(jié)構(gòu)，不出動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商利益的前提下，實現(xiàn)在異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行統(tǒng)一高效的開發(fā)實驗，打破僵局，加快網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新步伐。二、論文分析關(guān)鍵技術(shù)：對硬件進(jìn)行局部的調(diào)整，使之具有可遠(yuǎn)程定義的流表，符合OpenFlow協(xié)議的軟硬件規(guī)范，通過在控制服務(wù)器端運行相應(yīng)程序，進(jìn)行統(tǒng)一或分布式的數(shù)據(jù)流量管理。優(yōu)點：綜合考慮了性能與成本的

2、均衡，供應(yīng)商與網(wǎng)絡(luò)管理者各方接受程度等因素，使開發(fā)實驗在現(xiàn)有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上得以實現(xiàn)，且不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運行。局限性：僅在實驗層面上對SDN的實現(xiàn)進(jìn)行了探索和初步實踐，未關(guān)注其在互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景和相關(guān)技術(shù)問題的解決。文章在開始指出，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展普及，但其設(shè)備和協(xié)議的復(fù)雜性以及在顯示網(wǎng)絡(luò)中實驗的困難度已經(jīng)嚴(yán)重制約了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新，因此提出了可編程開發(fā)網(wǎng)絡(luò)的需求。其后，列舉了現(xiàn)有的部分解決方案，包括由設(shè)備供應(yīng)商提供可開發(fā)設(shè)備，利用現(xiàn)有的開放式軟件平臺和基于專門的硬件平臺進(jìn)行三種方式，但從商業(yè)利益、性能和成本等角度來看，均不能有效解決問題。對此，該文提出折中方案，尋求一種具有一定靈活性的交換機，它

3、應(yīng)該滿足以下四點要求：l 有利于高性能和低成本的實現(xiàn)。l 能夠支持范圍廣泛的科發(fā)。l 確保將實驗流量同現(xiàn)實產(chǎn)生的流量隔離l 符合廠商封閉式平臺的需求即支持OpenFlow協(xié)議的交換機。一個OpenFlow的交換機至少由三部分組成：（1）流表，與每個流條目相關(guān)聯(lián)的動作，來告訴交換機如何處理流表。（2）一個安全通道，它連接到一個遠(yuǎn)程的控制程序（控制器），使命令和數(shù)據(jù)包能夠在控制器與交換機之間傳送。（3）OpenFlow協(xié)議，為控制器與交換機進(jìn)行通信提供一個開放和標(biāo)準(zhǔn)的方式。通過指定一個標(biāo)準(zhǔn)接口（OpenFlow協(xié)議），讓流表中的條目可以從外部定義，從而避免了對OpenFlow交換機進(jìn)行編程的必要。

4、圖1:理想的OpenFlow交換機。流表由遠(yuǎn)程控制器通過安全隧道控制。OpenFlow交換機分為不支持正常的第2層和第3層處理的專用的OpenFlow交換機，以及具有OpenFlow的功能的通用商用以太網(wǎng)交換機和路由器。在關(guān)于專用OpenFlow交換機的闡述中，作者定義了OpenFlow流表項的三個基本動作和關(guān)鍵字段的定義；而商用OpenFlow交換機則需在前述三個基本動作上增加通過正常管道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包動作，以滿足將實驗流量和真實流量分離的要求。達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)稱為“類型0”交換機，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行擴展，使之具備一些特殊功能，則稱為“類型1”交換機。表1:個“類型0”的OpenFlow交換機的報頭

5、匹配域之后，作者對OpenFlow的用途進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述，以Amy-OSPF協(xié)議為例，展示了其工作過程，引出了OpenFlow的性能、可靠性和擴展性問題，并給出了解決方案和數(shù)據(jù)支撐。為進(jìn)一步展示OpenFlow的用途，作者列舉了五個例子，包括：l 網(wǎng)絡(luò)管理和訪問控制，通過制定特定的策略決定數(shù)據(jù)的流向，從而控制訪問權(quán)限；l VLAN，靜態(tài)綁定VLANID或者通過控制器管理的方式建立VLAN；l 移動無線VoIP客戶端，通過改寫流表，當(dāng)用戶在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中移動時，允許其從一個接入點無縫切換到另一個；l 非IP網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)，流表能夠在數(shù)據(jù)包報頭對所屬字段進(jìn)行匹配，這將允許網(wǎng)絡(luò)脫離IP約束，使用新的命名、尋址和路由方案；l 數(shù)據(jù)包的處理，將數(shù)據(jù)包全部轉(zhuǎn)發(fā)到控制器或者可編程路由器上，實現(xiàn)對每個數(shù)據(jù)包的處理。最后，作者對OpenFlow的部署前景進(jìn)行了展望，斷言這種產(chǎn)品必將占領(lǐng)市場，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前進(jìn)。三、主要貢獻(xiàn)提出了可編