基于SDN的传统网络管理平台设计

戚厚洋

南京未来网络产业创新有限公司，江苏省南京市  210000

摘要：近年来，随着互联网和移动互联网的快速发展、音频、视频等互联网应用的快速发展，传统的分布式网络模式无法满足数据中心和移动业务的运营需求。为了适应新时代的步伐，SDN技术应运而生。本文主要介绍了本文介绍了SDN技术的平台架构，详细描述了该平台的结构，最后构建了基于SDN技术的集中网络管理平台。

关键字：SDN；传统网络；网络管理

1、引言

根据以往网络拓扑的要求，网络拓扑基本都是根据业务需求进行配备的，要控制分散在网络拓扑中的不同设备，需要根据网络的变化调整网络设备的设置。然而，随着信息时代的到来，传统的网络系统已经无法适应新兴的、更深层次的业务需求。在这种背景下，SDN网络顺势而生。SDN，全称Software Defined Network，简单来讲就是一种定义网络和新网络结构的软件，灵活的网络资源管理将网络作为独立的管理和管理市场，使网络设备的传输更加合理，必须包括基础设施、控制水平和实现水平。基础设施主要是网络设备，其操作主要与传输有关，管理则是由管理软件构成。软件管理主要是基于与基础设施部门签订合同、并与基础设施部门保持联系而开展的，管理逻辑网络设备的各种示意图和基础设施方面的实施，应用层是开放的控制层，并且可以控制设备消息。现阶段，我国的SDN分为狭义SDN、广义SDN和超广义SDN三种类型。

狭义SDN：狭义的SDN是SDN最早提出的概念，类似于OpenHow。在狭义SDN下，只有使用OpenHow协议的网络转发设备组成的网络才能称为SDN。

广义SDN:广义的SDN是基于狭义SDN的基础上发展而来的，它可以实现网络设备的控制和转发分离，并能对软件进行编程。

超级通用SDN:通过软件控制脚本向远程交换机发送命令来控制网络设备，来达成对网络设备的管理和控制分离。目前，它被广泛应用于这个行业。然而，近年来，虽然云存储和移动互联网得到了迅猛发展，但是许多通用网络设备仍然较为落后。然而，由于短时间内无法同时更换所有的这类设备，因此在传统网络管理中有越来越多的通用应用。这一非传统概念延伸到了商业设施的建设。本文介绍了基于SDN的通用内容管理平台的概念和结构。

2、网络管理需求分析

原则上，现有的网络管理监控通信网络的状态，并在管理网络上的交易条件方面发挥作用。如果网络设备的配置改变或者网络设备本身的操作不足，则难以执行管理任务。因此，有必要研究一种能够适应现有网络需求变化和网络业务发展的网络管理平台。

网络企业的发展对网络拓扑提出了更高的要求。数据管理等功能网络可以快速适应业务发展。要使用设备命令或设备位置历史记录设置当前网络，网络管理员无法理解不同的网络设备，可以进行多种设置。如果连接了多个网络设备，即使及时完成配置，也无法验证所有更改。急需要建立一个先进的网络平台，不仅可以提供直观的错误指示，但在更改网络时，为管理员提供了更快的操作设置和直观的网络界面，从而提高了网络管理的效率[1]。

3、网络架构存在的不足

3.1网络功能扩展性差

为改善合作体系和成本认证而购买的网络设备通常需要同一工厂的产品，这一定程度上阻碍了设备的现代化和业务的多元化发展。

3.2组合和维护问题

随着高校信息化的快速发展，高校网络覆盖和提供的网络设备越来越多。在现有维护的情况下，根据业务需要更换网络，设备维护量非常大。

3.3用户管理困难

当发生网络攻击或用户崩溃时，管理员无法准确确定用户的位置和身份，无法及时解决网络问题，影响整个网络的使用体验。

3.4烟囱方式部署方式故障点多

传统的分组网络模式主要连接网络安全、防火墙、服务管理、烟囱等网络套接字，整体性能误差较大。

4、平台架构

SDN的平面主要分为四层，网络设备层、管理层、业务层和显示层。

每个级别的功能分别如下所示：

网络设备层：网络设备层主要由各种网络设备组成，其中，一部分网络设备仍在二级和三级通用协议中使用。网络管理平台的最终目标是显示该层，重点是网络配置的变化和网络设备的运行状态。

控制层：控制层分为北部和南部。“Southbound”的主要功能是通信，囊括了设备的配置和运行状态信息，并发出配置设备的命令。它提供附加服务，并通过服务功能为所有接口提供所需的格式，除了南北业务能力外，管理人员为了执行设备功能、竞争管理、办公室管理等管理团队模板。具体来说，团队模板中包含不同工厂、不同设备类型的团队，需要实现不同工厂、不同设备类型的操控。因为管理人员只提供与北部标准设备相关的接口，所以各种业务服务可以根据业务需求对交易层和显示层进行编程，开发自己的功能，控制面板基于设备及其功能选择设备通信协议。

业务层：业务层是平台的重要组成部分。控制平台的操作功能可分为两大部分，设备的独立性，这包括用户管理、权限管理和系统日志，不应该通过管理层安装。另一方面，路由管理和其他网络管理功能需要提供对硬件信息的访问，并通过控制层改变结构。此外，业务层可以通过管理层及时获取各设备的最新配置和运行状态信息，用户可以快速显示设备状态网络。

显示层：显示层是与用户直接通信的平台，一般位于顶层窗口。它不仅可以显示网络上任何设备和端口的信息和设置，还可以修改批量或单独浏览器中的设备和端口设置和连接。此外，为了避免用户配置错误，如果您想在更改前返回配置，将显示备份和恢复页面设置功能[2]。

5、平台建设

在研发SDN 平台的过程中，必须要遵循国内外的开源原则，原则表述如下：

（1）二次开发开源基础设施，实现平台和设备的相互作用和管理。

（2）下面介绍如何配置英语界面显示动画页面。

（3）使用其他API来维持第三控制平台。

以下将对SDN平台的一些重要功能进行介绍。

5.1支撑环境服务建设

SDN的支撑环境服务建设主要包括导入环境、数据库和跟踪脚本三个部分。维护人员的支持集中于应用程序开发者和管理人员，提供从开发过程中导入和执行管理应用程序的条件。在这一方面，SDN平台充分利用了企业先进的数据库作为辅助。

5.2模板建设

模板建设主要是创建设备的命令格式和属性，例如连接模式、设备类型。

5.3运行状态监测服务

状态控制服务是用于软件硬件、处理器、服务器、平台、数据库的平台，例如“维护”、状态监控、各种故障、内存恢复等。

5.4 VLAN管理服务

在控制服务中，可以控制各种设备，例如VLAN控制和双向搜索，以及控制网络内的双线连接，设置正确的网络配置。

5.5拓扑管理服务

拓扑控制包括创建和修改设备位置，连接设备，提供用户可见的拓扑，显示网络层的主要部分。

5.6定期通信机制

在这一部分，平台主要通过SNMP获得网络设备的物理连接和各种功能，设备配置信息通过网络、接入等被发送升级平台。

5.7 SDN技术

SDN技术是实现新的网络创新结构和网络虚拟化的一种方法。其核心技术是通过分离网络设备的控制区和数据区来实现的。硬件和数据传输管理部门负责中央网络管理。控制层可以接收全球网络资源信息，并根据业务需求优化和管理全球资源[3]。

6、应用效果

6.1扩展网络功能的能力

核心交换机支持多种平面系统，并通过中央身份验证和中央网关简化网络操作和维护。连接学校现有的认证系统，身份验证和访问是在主交换机上进行的，而不是访问设备品牌的要求。

6.2难度低，维护量少

所有设备都可以通过图形集中控制，物理网络和逻辑网络一目了然，并且可以通过设置和策略显著减少。

6.3简化用户管理

客户可以直接连接到所有终端的前端，这大大减轻了支持中心网络的压力，加快了电子商务的速度。在所有网络中，无论终端移动到哪里，都不需要自动监控或调整安全策略。

7、总结

综上所述，相较于传统的网络管理平台，SDN网络管理平台具有速率更高、灵活性更强的特点，也可以为不同类型的设备提供统一的访问和操作模式。其高效的网络资源的分配可以及时调整以满足用户的需求，SDN平台在开拓网络、简化网络等方面发挥着重要功效，因此具有较好的推广价值。

参考文献：

[1]万昕.关于SDN如何解决传统网络问题的探究[J].江西通信科技，2019(2)：11-13．

[2]刘汉江，毛宇，陈文华．SDN技术现状和未来前景分析[J]．移动通信，2018(18)：54—58．

[3]张卫峰.深入思考SDN的核心本质：从SDN=Open Flow回到软件定义网络[EB/OL]．