软件定义网络(SDN)应用基础(微课版)

本书系统梳理软件定义网络（SDN）技术体系，深入解析其核心概念、协议标准和实现方法。全书共分为9个项目，分别为SDN概述及环境搭建、基于OVS构建SDN环境、基于Mininet模拟SDN环境、Mininet项目实践、基于OpenDayLight构建SDN控制面、基于ONOS搭建SDN集群、SDN控制与监控、使用SDN控制器管理锐捷SDN设备、使用RG-ONC管理锐捷SDN设备。通过完成本书提供的项目和任务，读者可以深入理解SDN协议、原理和组网需求，熟练掌握SDN实现方法。本书将理论知识与工程实践进行深度融合，帮助读者在实际操作过程中掌握SDN的部署方法。 本书可以作为高职高专院校计算机相关专业“软件定义网络”课程的理实一体化教材，也可作为网络从业人员学习与实践的参考书，以及广大软件定义网络开发爱好者的自学用书。

黄君羡，广东交通职业技术学院智慧园区产业学院负责人，中国计算机学会职业教育发展委员会委员，具有15年网络技术专业负责人经历，在专业职业能力分析、工作过程系统化资源开发、产教融合等方面有丰富经验。熟悉网络工程、云计算业务，曾获得教学名师/教学能手、锐捷认证金牌讲师、华为云计算认证讲师、微软认证专家、统信首批认证讲师、网络与信息安全管理员高级技师等证书，出版有无线网络技术技术、网络存储技术、网络系统建设与运维等教材/专著20部（国规划教材5部），曾指导学生获得计算机网络应用赛项国赛一等奖2次，二等奖1次。

项目1　SDN概述及环境搭建　1 1.1　项目背景　1 1.2　项目需求分析　2 1.3　项目相关知识　2 1.3.1　SDN概述及发展　2 1.3.2　SDN架构中的关键层次和关键技术　4 1.3.3　SDN的实现方案　5 1.3.4　VMware Workstation虚拟环境　5 1.3.5　Ubuntu操作系统　6 1.3.6　SDN测试相关工具　6 1.4　项目实践　10 1.4.1　任务1　安装Ubuntu操作系统　10 1.4.2　任务2　构建小型SDN测试局域网　17 1.5　项目习题　24 项目2　基于OVS构建SDN环境　25 2.1　项目背景　25 2.2　项目需求分析　25 2.3　项目相关知识　26 2.3.1　OVS　26 2.3.2　OVS命令　31 2.3.3　OpenFlow协议　34 2.3.4　流表　34 2.4　项目实践　37 任务　使用OVS实现三层流表的配置　37 2.5　项目习题　44 项目3　基于Mininet模拟SDN环境　45 3.1　项目背景　45 3.2　项目需求分析　46 3.3　项目相关知识　46 3.3.1　Mininet　46 3.3.2　Mininet安装　47 3.3.3　Mininet命令及应用　51 3.3.4　通过Python脚本创建Mininet拓扑　54 3.3.5　MiniEdit　56 3.3.6　MiniEdit可视化工具的使用　56 3.3.7　MiniEdit菜单栏　62 3.3.8　MiniEdit导出拓扑的方式　64 3.4　项目实践　65 3.4.1　任务1　源代码部署Mininet工具　65 3.4.2　任务2　使用Python语言编写Mininet脚本　67 3.4.3　任务3　使用MiniEdit图形化界面构建拓扑　69 3.5　项目习题　72 项目4　Mininet项目实践　74 4.1　项目背景　74 4.2　项目需求分析　75 4.3　项目相关知识　75 4.3.1　Mininet自带控制器原理　75 4.3.2　OVS模式解析　76 4.3.3　在Mininet中管理交换机和流表　77 4.4　项目实践　78 4.4.1　任务1　使用Mininet手动下发流表　78 4.4.2　任务2　使用Mininet连接控制器实现故障链路切换　84 4.5　项目习题　88 项目5　基于OpenDayLight构建SDN控制面　89 5.1　项目背景　89 5.2　项目需求分析　90 5.3　项目相关知识　91 5.3.1　SDN控制器概述　91 5.3.2　OpenDayLight　91 5.3.3　YangUI模块　99 5.3.4　通过HTTP调用restconf的代码格式　105 5.4　项目实践　107 5.4.1　任务1　安装OpenDayLight　107 5.4.2　任务2　使用MiniEdit连接OpenDayLight控制器　116 5.4.3　任务3　使用YangUI下发三层流表实现通信控制　120 5.4.4　任务4　使用Postman下发三层流表实现通信控制　131 5.5　项目习题　137 项目6　基于ONOS搭建SDN集群　139 6.1　项目背景　139 6.2　项目需求分析　140 6.3　项目相关知识　140 6.3.1　ONOS控制器概述　140 6.3.2　ONOS集群　142 6.4　项目实践　143 6.4.1　任务1　安装与使用ONOS控制器　143 6.4.2　任务2　使用ONOS控制器搭建SDN集群　147 6.5　项目习题　151 项目7　SDN控制与监控　152 7.1　项目背景　152 7.2　项目需求分析　152 7.3　项目相关知识　153 7.3.1　ovsdb　153 7.3.2　GRE隧道　156 7.3.3　VxLAN隧道　157 7.3.4　sFlow Conllector与sFlow Agent工作原理　160 7.3.5　组表概述与常用命令　161 7.4　项目实践　163 7.4.1　任务1　使用ovsdb管理交换机　163 7.4.2　任务2　使用ovsdb管理交换机端口　169 7.4.3　任务3　使用ovs-vsctl命令实现跨交换机VxLAN通信　172 7.4.4　任务4　使用sFlow Collection与sFlow Agent实现监控　179 7.5　项目习题　183 项目8　使用SDN控制器管理锐捷SDN设备　185 8.1　项目背景　185 8.2　项目需求分析　186 8.3　项目相关知识　186 8.3.1　OpenFlow交换机概述　186 8.3.2　OpenFlow商用交换机　188 8.4　项目实践　189 8.4.1　任务1　OpenFlow交换机初始配置　189 8.4.2　任务2　OpenDayLight纳管OpenFlow交换机　190 8.4.3　任务3　使用YangUI下发流表实现通信控制　192 8.5　项目习题　200 项目9　使用RG-ONC管理锐捷SDN设备　201 9.1　项目背景　201 9.2　项目需求分析　202 9.3　项目相关知识　203 9.3.1　RG-ONC概述　203 9.3.2　RG-ONC应用场景　204 9.4　项目实践　206 9.4.1　任务1　RG-ONC登录及授权　206 9.4.2　任务2　网络设备连接RG-ONC控制器　209 9.4.3　任务3　RG-ONC控制器纳管网络设备　211 9.4.4　任务4　使用RG-ONC下发流表实现通信控制　213 9.5　项目习题　216