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5、纲纲纲6 6 6 6计算领域的生态系统计算领域的生态系统计算领域的生态系统计算领域的生态系统计算工具的发展：从计算器到计算机计算工具的发展：从计算器到计算机计算工具的发展：从计算器到计算机计算工具的发展：从计算器到计算机通信工具的发展：从普通手机到智能终端通信工具的发展：从普通手机到智能终端通信工具的发展：从普通手机到智能终端通信工具的发展：从普通手机到智能终端Android, Android, Android, Android, i i i iOS, OS, OS, OS, Symbian, Windows Symbian, Windows Symbian, Windows Symbian,
6、 Windows Phone, Phone, Phone, Phone, Windows, Linux, Windows, Linux, Windows, Linux, Windows, Linux, 引入操作系统引入操作系统引入操作系统引入操作系统OSOSOSOS，实现软件与硬件结构分离！，实现软件与硬件结构分离！，实现软件与硬件结构分离！，实现软件与硬件结构分离！7 7 7 7计算领域的生态系统计算领域的生态系统计算领域的生态系统计算领域的生态系统Specialized Operating SystemSpecialized HardwareAp pAp pAp pAp pAp pAp p
7、Ap pAp pAp pAp pAppSpecialized ApplicationsMicroprocessorOpen InterfaceLinuxMac OSWindows (OS)ororOpen Interface传统计算设备传统计算设备传统计算设备传统计算设备云计算生态系统云计算生态系统云计算生态系统云计算生态系统8 8 8 8网络领域的生态系统网络领域的生态系统网络领域的生态系统网络领域的生态系统分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分
8、组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制现状：传统网络生态系统走向现状：传统网络生态系统走向现状：传统网络生态系统走向现状：传统网络生态系统走向“僵化僵化僵化僵化”，扩展性，扩展性，扩展性，扩展性 差，差，差，差，重新设计网络架构十分必要重新设计网络架构十分必要重新设计网络架构十分必要重新设计网络架构十分必要问题：分组转发与控制功能紧密耦合，如何进一步问题：分组转发与控制功能紧密耦合，如何进一步问题：分组转发与控制功能紧密
9、耦合，如何进一步问题：分组转发与控制功能紧密耦合，如何进一步提高系统的开放性和灵活性？提高系统的开放性和灵活性？提高系统的开放性和灵活性？提高系统的开放性和灵活性？9 9 9 9网络领域的生态系统网络领域的生态系统网络领域的生态系统网络领域的生态系统垂直集成垂直集成垂直集成垂直集成, , , ,封闭复杂封闭复杂封闭复杂封闭复杂Ap pAp pAp pAp pAp pAp pAp pAp pAp pAp pApp水平扩展水平扩展水平扩展水平扩展, , , ,开放虚拟开放虚拟开放虚拟开放虚拟Control PlaneControl PlaneControl PlaneororOpen Interf
10、aceSpecialized Control PlaneSpecialized HardwareSpecialized FeaturesMerchant Switching ChipsOpen Interface上千万行的源代码5400个RFC标准功能不开放数亿逻辑门大容量内存路由/信令策略/约束协议/算法10101010软件定义网络软件定义网络软件定义网络软件定义网络SDNSDNSDNSDN分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组
11、转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制网络控制平面（网络操作系统）网络控制平面（网络操作系统）网络控制平面（网络操作系统）网络控制平面（网络操作系统）软件定义网络软件定义网络软件定义网络软件定义网络 (SDN, Software Defined Networks)(SDN, Software Defined Networks)(SDN, Software Defined Networks)(SDN, Software Defined Ne
12、tworks) 的核心是实现了控制平面和转发平面的分离的核心是实现了控制平面和转发平面的分离的核心是实现了控制平面和转发平面的分离的核心是实现了控制平面和转发平面的分离11111111软件定义网络软件定义网络软件定义网络软件定义网络SDNSDNSDNSDN全局网络图全局网络图全局网络图全局网络图网络控制平面（网络操作系统）网络控制平面（网络操作系统）网络控制平面（网络操作系统）网络控制平面（网络操作系统）控制程序控制程序控制程序控制程序f Map()f Map()f Map()控制程序控制程序控制程序控制程序控制程序控制程序控制程序控制程序Abstract Abstract Abstract
13、Abstract Forwarding Forwarding Forwarding Forwarding ModelModelModelModel (e.g. OpenFlow)(e.g. OpenFlow)(e.g. OpenFlow)(e.g. OpenFlow)分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发分组转发121212
14、12基于基于基于基于OpenFlowOpenFlowOpenFlowOpenFlow的转发抽象功能的转发抽象功能的转发抽象功能的转发抽象功能MatchMatchMatchMatch ActionActionActionActionF F F FAction(F)Action(F)Action(F)Action(F)G G G GAction(G)Action(G)Action(G)Action(G)H H H HAction(H)Action(H)Action(H)Action(H)HHHHAction Primitives 1.“Forward to ports 4 & 5” 2.“Push
15、 header Y after bit 12” 3.“Pop header bits 8-12” 4.“Decrement bits 13-18” 5.“Drop packet” 6.13131313OpenFlowOpenFlowOpenFlowOpenFlow转发功能的实现转发功能的实现转发功能的实现转发功能的实现Match TableMatch TableActionActionMatch TableMatch TableActionActionHEADERDATARecombineInOutDat aDat aHHHH Dat aDat aHHOutput Queues14141414
16、控制与转发平面分离控制与转发平面分离控制与转发平面分离控制与转发平面分离转发功能可编程控制转发功能可编程控制转发功能可编程控制转发功能可编程控制SpecializedSpecializedSpecializedSpecialized ControlControlControlControl PlanePlanePlanePlaneSpecializedSpecializedSpecializedSpecialized HardwareHardwareHardwareHardwareSpecializedSpecializedSpecializedSpecialized FeaturesFeaturesFeaturesFeaturesAppsAppsAppsAppsSDNSDNSDNSDN的功能创新的功能创新的功能创新的功能创新15151515SpecializedSpeciali
