圖解OpenFlow 图解OpenFlow

[日]晃通 宮永直樹 岩田淳

  • 出版商: 人民郵電
  • 出版日期: 2016-01-01
  • 定價: $294
  • 售價: 8.5$250
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 218
  • 裝訂: 平裝
  • ISBN: 7115411255
  • ISBN-13: 9787115411259
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商品描述

<內容簡介>

 

《圖解OpenFlow》從OpenFlow的概要入手,以OpenFlow 1.0規範為核心,詳細講解了OpenFlow的基本機制和結構。為了加深理解,還介紹了實際的設置示例,包括OpenFlow中的LLDP和網絡虛擬化等。另外,還講解了從OpenFlow 1.0到OpenFlow 1.3.2之間版本的主要變化,以及OpenFlow的註意事項和未來的發展動向。

 

<作者簡介>

 

晃通(作者),

早年就職於索尼公司,從事家庭網絡的通信技術開發。目前為Geek's Page博主(http://www.geekpage.jp/)。2011年獲阿爾法博客獎。著有《因特網的形態》(歐姆社)等。

 

宮永直樹(作者),

專註於企業網絡設計和架構。2001年開始負責安全運營服務。2002~2006年在Interop Tokyo NOC團隊中負責ShowNet的安全工作。目前主要負責數據中心網絡的需求定義和設計,以及OpenFlow產品的銷售和解決方案。

 

岩田淳(作者),

專註於IP網、ATM、MPLS、CDN、廣域以太網、新一代因特網(OpenFlow/SDN)中的網絡控制和系統的研發,以及服務器系統中的節點虛擬化、I/O虛擬化的研發。

曾就職於加利福尼亞大學洛杉磯分校、NEC IP網絡事業部、Cloud System研究所,2013年4月調入信息?知識研究所。曾獲電子信息通信學會交換系統研究會研究獎和網絡系統研究會研究獎、FujiSankei Business i.第26屆尖端技術大獎之產經新聞社獎、科學技術和經濟會第1屆技術經營創新獎。

著有《廣域以太網技術概論》(電子信息通信學會)等。

 

李戰軍(譯者),

河北軟件職業技術學院副教授,軟件工程系專業帶頭人,譯有《日本PS達人的7日速成攻略》《何謂“市民”社會》等書。

 

薛文玲(譯者),

河北大學電信學院副教授,北京郵電大學信息與通信工程學院博士研究生在讀,研究方向為計算機網絡、短距離通信。

 

<目錄>

 

第1章OpenFlow概要1 

1.1 OpenFlow的發展歷程2 

1.1.1 OpenFlow的歷史2 

1.1.2 ONF 2 

1.2有效運用現有硬件,實現高效設計4 

1.3所謂OpenFlow,具體是指什麼5 

1.3.1 OpenFlow的網絡構成示例5 

1.3.2控制面和數據面的分離5 

1.3.3控制面的構建方法6 

1.3.4數據面的構建方法7 

1.3.5 OpenFlow控制器和OpenFlow通道9 

1.3.6流表10 

1.4控制器和交換機的基本動作11 

1.4.1 OpenFlow交換機的初始動作11 

1.4.2 Proactive模式設置11 

1.4.3 Reactive模式設置11 

1.5 OpenFlow的動作示例14 

1.5.1動作示例1 14 

1.5.2動作示例2 15 

1.5.3動作示例3 15 

1.5.4其他動作示例16 

1.6不斷變化的OpenFlow規範17 

1.6.1 OpenFlow 1.0版本以後快速變化的規範17 

1.6.2實現OpenFlow 1.3標準化後17 

1.6.3本書中對OpenFlow 1.1以上版本的說明18 

第2章OpenFlow 1.0的機制19 

2.1 OpenFlow 1.0中的流表和流表項20 

2.2流表項22 

2.2.1頭字段22 

2.2.2計數器25 

2.2.3行動26 

2.3行動27 

2.3.1 Forward行動27 

2.3.2 Drop行動28 

2.3.3 Enqueue行動(可選) 29 

2. 3.4 Modify-Field行動(可選) 29 

2.4控制器和交換機之間的消息32 

2.4.1安全通道的建立32 

2.4.2消息格式32 

2.4.3安全通道的建立和初始設置33 

2.4.4握手35 

2.4.5 Flow-Mod消息39 

2.4.6 Packet-In消息45 

2.4.7 Packet-Out消息46 

2.4.8 Port-Status消息47 

2.4.9 Flow-Removed消息48 

2.4.10 Error消息49 

2.4.11 Barrier消息50 

2.4.12 Echo消息51 

2.5 OpenFlow Switch Errata Version 1.0.1 53 

2 .6新規範變化很大,需要註意54 

第3章LLDP和OpenFlow 55 

3.1 LLDP和OpenFlow 56 

3.2 LLDP的機制58 

3.2.1在LLDP中使用的目標以太網地址58 

3.2 .2 LLDP中使用的3種組播以太網地址59 

3.2.3 LLDPDU格式60 

3.3 OpenFlow中有效使用LLDP的方法示例62 

3.3.1事先準備62 

3.3.2通過Packet- Out消息發送LLDP幀63 

3.3.3通過Packet-In消息將LLDP幀發送至OpenFlow控制器64 

3.4基於迪傑斯特拉算法的路徑計算66 

第4章通過實現L2交換機的功能來學習OpenFlow 69 

4.1通過具體網絡設備的實現理解OpenFlow 70 

4.2中繼器HUB 71 

4.2.1該示例中的網絡構成71 

4.2.2通過Proactive模式設置實現71 

4.2.3將所有數據包Packet-In至OpenFlow控制器的方法73 

4.3自學習橋接器77 

4.3.1該示例中的網絡構成77 

4.3.2使用OpenFlow 1.0挑戰自學習橋接器78 

4.3.3監控ARP並創建流表項83 

4.3.4如果將PC A和PC B對調,結果會怎樣89 

4.3.5通過發送源和目標以太網地址的配對進行管理的方法90 

4.3.6在OpenFlow 1.1以上版本中實現自學習橋接器的方法90 

4.4 Tagged VLAN 92 

4.4.1該示例中的網絡構成92 

4.4.2實現Tagged VLAN的設置(OpenFlow交換機1) 93 

4.4.3實現Tagged VLAN的設置(OpenFlow交換機2) 96 

4.4.4該示例中的註意事項98 

第5章OpenFlow與虛擬化99 

5.1服務器虛擬化和網絡虛擬化100 

5.1.1服務器虛擬化100 

5.1.2動態遷移101 

5.1.3多租戶102 

5.1.4網絡虛擬化103 

5.2基於OpenFlow的網絡虛擬化的實現方法示例105 

5.2.1使用VLAN ID的方法105 

5.2.2使用物理埠/邏輯埠的方法105 

5.2.3 OpenFlow控制器的實現要點106 

5.2.4其他方法106 

5.3 FlowVisor 107 

5.3.1 FlowVisor概要107 

5.3.2 FlowVisor和OpenFlow控制器之間的OpenFlow通道107 

5.3.3 FlowVisor的串聯108 

5.3.4 FlowVisor和虛擬網絡109 

5.3.5設置FlowVisor時的註意事項110 

第6章通過用例考察OpenFlow 111 

6.1使用以太網地址的用戶管理112 

6.2 ECMP 114 

6.2.1該示例中的網絡構成114 

6.2.2通過發送源地址區分時115 

6.2.3通過TCP埠號區分時116 

6.2.4輪詢方式116 

6.3簡易負載均衡117 

6.4選擇性埠映射118 

6.4.1單純的埠映射118 

6.4.2僅映射特定的TCP埠119 

6.4.3 OpenFlow 1.1的“組”和映射120 

6.4.4從多個OpenFlow交換機持續進行選擇性映射並轉發至監控設備120 

6 .5重定向至安全產品121 

6.6與虛擬路由近似的動作(多層交換機) 122 

6.6.1該示例中的網絡構成122 

6.6.2同一子網內的數據包轉發處理123 

6.6.3經過路由器的數據包轉發處理123 

6.6.4作為虛擬路由器響應ARP請求124 

6.6.5虛擬路由器使用ARP解決以太網地址125 

6.6.6 TTL的處理126 

第7章OpenFlow1.1 127 

7.1 OpenFlow 1.1中的變更要點128 

7.2匹配字段的變更129 

7.3多流表規範的變更(流水線處理) 130 

7.3.1流水線處理130 

7.3 .2元數據134 

7.3.3 OpenFlow 1.1中的自學習橋接器的實現手法135 

7.4指令136 

7.4.1何謂指令136 

7.4.2行動、行動集、行動列表、指令的區別136 

7.4.3對行動的變更137 

7.5組139 

7.5.1組表139 

7.5.2組表項139 

7.5.3組類型140 

7.5.4組的組144 

7.6虛擬埠的擴展145 

7.7 TTL字段操作146 

7.7.1 copy TTL inwards/copy TTL outwards 146 

7.7.2接收到包含非法TTL值的數據包時的處理147 

7 .7.3不能實施TTL的匹配148 

7.8 OpenFlow 1.1中其他的變更149 

7.8.1支持MPLS標籤和VLAN標籤的Push/Pop 149 

7.8.2 OpenFlow混合交換機149 

7.8 .3支持SCTP ​​149 

7.8.4支持ECN 150 

7.8.5 OpenFlow交換機和控制器之間連接名稱的變更150 

7.8.6緊急事態流緩存的取消151 

7.8.7 Vendor消息名稱的變更151 

第8章OpenFlow 1.2 153 

8.1 OpenFlow 1.2中的變更點154 

8.2 OpenFlow eXtensible Match(OXM) 155 

8.2.1 OXM TLV的基本結構155 

8.2.2匹配字段解析規範的取消和Pre-requisite 157 

8.2.3 OXM匹配字段158 

8.2.4 OXM中的通配符159 

8.2.5 OXM TLV示例160 

8.2.6基於OXM的Set-Field 162 

8.2.7取消TCP、UDP、SCTP、ICMP重載使用相同字段162 

8.3支持基本的IPv6 163 

8.4支持多台控制器(故障轉移和負載均衡) 164 

8.4.1 Role 164 

8.4.2 Role變更165 

8.4.3 OpenFlow控制器之間的協作165 

8.5 OpenFlow 1.2中的其他變化167 

8.5.1將虛擬埠分離為邏輯埠和保留埠167 

8 .5.2 Flow-Mod的MODIFY/MODIFY_STRICT的規範變更167 

8.5.3對實驗性擴展的支持167 

8.5.4變更歷史記錄的添加168 

第9章OpenFlow 1.3 169 

9.1 OpenFlow 1.3中的變更要點170 

9.2計量表(QoS支持) 171 

9.3 Table-miss的默認動作改為Drop 173 

9.3.1 Table-miss流表項173 

9.3.2流表匹配流程的變更173 

9.4 OpenFlow 1.3中的其他變更175 

9.4.1 OpenFlow控制器和OpenFlow交換機之間的輔助連接175 

9.4.2可以通過UDP、DTLS等與OpenFlow控制器進行通信175 

9.4.3支持IPv6擴展頭176 

9.4.4 OXM匹配字段的添加176 

9.4.5支持PBB 176 

9.4.6多框架177 

9.4.7從握手 ​​時的Features響應消息中刪除埠號178 

9.4.8流表項構成要素的變更178 

9.5 OpenFlow 1.3.1和1.3.2 179 

9.5.1 OpenFlow通道中版本協商的變更179 

9. 5.2建立與OpenFlow控制器之間的OpenFlow通道179 

第10章OpenFlow的註意事項181 

10.1 Packet-In消息的處理負載182 

10.1.1控制面帶寬較窄導致的故障183 

10.1 .2 Packet-In導致的消息延遲183 

10.2匹配和流相關的註意事項184 

10.2.1未發現TCP標誌184 

10.2.2並非數據包及幀的任意字段都可進行匹配184 

10 .2.3匹配字段的依賴關係185 

10.3取決於實現的事項187 

10.3.1流表項數量的上限187 

10.3.2 OpenFlow控制器可同時控制的OpenFlow交換機數量的上限187 

10 .3.3通過buffer_id表示的數據包未必保存著187 

10.3.4 OpenFlow通道斷開時的重新連接計時器188 

10.4從下流發送Flow-Mod 189 

10.5 Barrier消息和錯誤190 

10. 5.1 Flow-Mod之後的Packet-Out 190 

10.5.2向不同的OpenFlow交換機發送Flow-Mod消息和Packet-Out 

消息時192 

10.6沒有檢測Packet-Out失敗的方法194 

10.7 IP碎片處理195 

第11章OpenFlow的未來197 

11.1互通性驗證198 

11.1.1 OF-Test 198 

11.1.2 PlugFest 198 

11.1.3 2012年進行的第1次PlugFest 198 

11.1 .4第2次、第3次PlugFest 199 

11.1.5今後的課題199 

11.2 Northbound API 201 

11.3 OF-CONFIG 202 

附錄203 

附錄1各版本的行動一覽204 

附錄1.1 OpenFlow 1. 0的行動204 

附錄1.2 OpenFlow 1.1的行動205 

附錄1.3 OpenFlow 1.2的行動206 

附錄1.4 OpenFlow 1.3的行動207 

附錄2各版本的消息一覽209 

附錄2.1 OpenFlow 1.0的消息209 

附錄2.2 OpenFlow 1.1的消息210 

附錄2.3 OpenFlow 1.2的消息211 

附錄2.4 OpenFlow 1.3的消息212 

附錄3 OpenFlow從1.0到1.3 .2的變更之處213 

附錄3.1行動集213 

附錄3.2指令213 

附錄3.3行動列表213 

附錄3.4組表214 

附錄3.5計量表214 

附錄3.6行動214 

附錄4參考文獻及URL 215