软件定义网络（SDN）基础教程

本书较全面地介绍软件定义网络（SDN）的基础知识。全书共7章，分别介绍SDN概述、SDN仿真环境、SDN数据平面、SDN控制平面、SDN接口协议、SDN应用基础开发和SDN综合应用开发等。书中每一章都提供了理论知识和相应的实验教程，同时还配有课后练习。通过练习和操作实践，读者可巩固所学的内容。 本书可以作为高校计算机相关专业和非计算机专业的软件定义网络的教材，并适合网络开发人员和广大计算机网络爱好者自学使用。

刘江，北京邮电大学副教授，博士生导师，紫金山实验室课题负责人。作为负责人承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、军委装发预言项目、863子课题、工业互联网课题等17项项目，并作为骨干研究人员参与国家973、863、国家科技重大专项等多项项目，在国家发改委“未来网络试验设施”重大科技基础设施工程中担任SDN网络组组长。目前发表SCI/EI论文96篇，授权专利56项，出版5部书籍。获得中国通信学会技术发明一等奖1项，北京市高等教育教学成果一等奖1项，中国航天科技集团科技进步二等奖1项。研究方向有：未来网络体系架构、网络虚拟化、软件定义网络（SDN）、信息中心网络（ICN）、网络试验环境构建、空间卫星网络等。

目录 CONTENTS 第 1章 SDN基础知识 1 1.1 SDN概述 1 1.2 SDN定义和架构 4 1.2.1 SDN定义 4 1.2.2 SDN架构 6 1.3 SDN特征（一）数据控制分离 9 1.3.1 基本概念 9 1.3.2 数据控制分离历史 12 1.3.3 SDN数据控制分离 14 1.4 SDN特征（二）网络可编程 17 1.4.1 基本概念 17 1.4.2 网络可编程历史 18 1.4.3 SDN网络可编程 20 1.5 本章小结 24 1.6 练习题 24 第 2章 SDN仿真环境 25 2.1 配置LINUX环境 25 2.2 MININET安装配置 26 2.2.1 Mininet简介 26 2.2.2 Mininet安装及配置 27 2.2.3 Mininet常用命令 29 2.3 MININET实验——可视化应用 32 2.4 MININET实验——MAC地址学习 39 2.5 本章小结 44 2.6 本章练习 44 第3章 SDN数据平面 45 3.1 数据平面简介 45 3.1.1 数据平面架构 45 3.1.2 SDN交换机 48 3.2 开源交换机OPEN VSWITCH 64 3.2.1 Open vSwitch介绍 64 3.2.2 Open vSwitch系统架构 64 3.3 OPEN VSWITCH实验——安装及配置 65 3.4 OPEN VSWITCH实验——网桥管理 69 3.5 OPEN VSWITCH实验——流表管理 73 3.6 OPEN VSWITCH实验——QOS设置及端口映射 77 3.7 本章小结 84 3.8 本章练习 84 第4章 SDN控制平面 85 4.1 控制平面简介 85 4.1.1 SDN控制器体系架构 85 4.1.2 SDN控制器评估要素 88 4.2 开源控制器OPENDAYLIGHT 90 4.2.1 OpenDaylight简介 90 4.2.2 OpenDaylight代码解读 92 4.3 OPENDAYLIGHT实验——安装和配置 102 4.3.1 实验一 OpenDayLight安装 102 4.3.2 实验二 OpenDayLight系统配置 110 4.4 OPENDAYLIGHT实验——使用界面下发流表 111 4.5 本章小结 124 4.6 本章练习 125 第5章 SDN接口协议 126 5.1 南向接口协议 126 5.1.1 OpenFlow协议 126 5.1.2 NETCONF协议 135 5.2 北向接口协议 140 5.2.1 RESTFUL API简介 140 5.2.2 RESTFUL API调测工具Postman 141 5.3 实验一 OPENFLOW协议建立连接 143 5.4 实验二 使用POSTMAN下发流表 149 5.5 本章小结 173 5.6 课后练习 173 第6章 SDN应用开发 174 6.1 SDN应用开发简介 174 6.2 实验一 防DDOS攻击SDN应用开发 175 6.2.1 实验目的 175 6.2.2 实验环境 175 6.2.3 实验任务 176 6.2.4 实验原理 176 6.2.5 实验步骤 177 6.3 实验二 服务器灾备SDN应用开发 182 6.3.1 实验目的 182 6.3.2 实验环境 182 6.3.3 实验任务 183 6.3.4 实验原理 183 6.3.5 实验步骤 185 6.4 实验三 简易负载均衡SDN应用开发 192 6.4.1 实验目的 193 6.4.2 实验环境 193 6.4.3 实验任务 193 6.4.4 实验原理 193 6.4.5 实验步骤 194 6.5 本章小结 198 6.6 本章练习 198 第7章 SDN综合应用 199 7.1 应用开发背景 199 7.2 北向API列表配置 200 7.3 网络环境搭建 203 7.3.1 拓扑搭建 203 7.3.2 网络的SDN功能验证 204 7.4 防火墙应用开发 211 7.4.1 搭建流媒体服务 211 7.4.2 搭建Web服务 212 7.4.3 开发SDN防火墙应用 213 7.4 本章小结 216 7.5 本章练习 216