SDN-南向接口

SDN-南向接口

XMPP

XMPP（可扩展消息处理现场协议）是一种以XML为基础的开放式实时通信协议，它用于即时消息（IM）以及在线现场探测，其前身是一个开源组织产生的网络即时通信协议——Jabber，

目前XMPP已被IETF国际标准组织标准化。XMPP设计的网络结构中定义了3类通信实体：客户端、服务器与网关。XMPP中基本的通信基于传统的“CS”模式，即客户端通过TCP/IP连接到服务器，然后通过传输XML流进行通信。服务器的内核是一个XMPP路由器，它在保持网络连通性的同时承担了客户端信息记录和连接的管理，而网关则承担着与异构通信系统的互联互通。

XMPP的这种结构与SDN的核心思想十分类似，如果将XMPP中的服务器设想为SDN中的控制器，XMPP客户端作为SDN数据平面设备，那么通过XML流传输网络状态与路由信息，指导数据平面流量的转发，同时在服务器端实现一些控制逻辑与数据维护，可以实现SDN控制与转发相分离的架构。

2）PCEP：

路径计算单元PCE（Path
ComputeElement）是IETF组织在总结现存控制机制的缺陷和多层多域网络需求的基础上提出的，并于2005年成立了PCE工作组，致力于将基于PCE的网络解决方案标准化。该工作组逐渐规范化了一系列与PCE相关的RFC标准，如路径计算单元协议（PCEP）以及一些基于PCE架构的路由协议和信令协议的扩展，包括开放最短路径优先协议（OSPF）、中间系统到中间系统协议（IS-IS）、边界网关协议（BGP）和基于流量工程的资源预留协议（RSVP-TE）等。PCE是专门进行路径计算的网络单元，当接收到PCC（路径计算客户端）的路径计算请求时，利用已有的网络拓扑信息计算一条满足约束条件和策略的端到端路径。PCE的提出，将路径计算从传统的路由功能中提取出来，实现了路径计算与路由信息交互在功能上的分离[13]。而PCEP就是用于PCE与PCC/PCE之间的通信

于PCEP的一个完整的通信流程如主要分为消息初始化、消息打包、消息发送、消息接收、

消息分析等几个阶段。

从协议本身的实现来讲，完善的东西向接口，使得多个PCE间可以更好地协同，分散集中控制的单点控制压力；PCE允许运营商或设备厂商使用不同的路由算法，基于复杂的参数和策略计算路由，允许PCE向PCC发送多条路径作为请求的应答，可实现流量的按需调度，提高系统的容灾性。

3）I2RS

在传统的路由体系里面，OSPF、IS-IS、BGP都是分布式路由计算的架构，这套体系在传统设备中被证明非常有效。而SDN强调包括路由协议在内的上层逻辑都要跑在集中式的控

制器上，可见传统的分布式路由协议与SDN集中式控制难以避免地存在着矛盾，因此IETF在跟进SDN的过程中，提出了I2RS这种南向接口协议，为的就是在SDN中最大程度地保留传统的路由技术。I2RS中，底层设备间通过传统的分布式路由协议计算得到路由信息，并通过I2RS协议将其传递给控制平面，控制平面通过I2RS协议对底层设备进行状态的读写，

并综合底层网络信息和上层应用以指导底层设备工。

4）OpFlex：

OpFlex实现了集中式控制器与分布式交换设备间的通信，传统网络的交换设备通过集成OpFlex
Agent便可以完成与APIC的交互。虽然同样是以上层应用开发的敏捷性作为核心目标，两者看待“软件定义”的视角却有所不同。OpenFlow协议中“匹配—转发”的朴素思想，将数据平面交换设备最为底层的能力开放了出来，控制器通过下发流表可以集中地控制交换设备的行为，直接指导设备处理流量，着重实现了“软件定义网络设备”；OpFlex则侧重于“软件定义网络业务逻辑”，控制器集中地向交换设备下发上层的业务逻辑，而具体如何根据业务逻辑处理流量则由交换设备通过传统的分布式协议自行实现。

OpFlex与I2RS一样都属于广义上SDN的实现形式。

5）OVSDB Mgm（t Open vSwitch DataBase Management
Protocol，OVSDB管理协议）

控制平面可以通过OVSDBMgmt远程配置OVS的数据库——OVSDB，以实现对底层虚拟交换机OVS的管理。

OVSDB Mgmt与OpenFlow的逻辑关系

OVSDB是一个轻量级的数据库，它设计了15种类型的表，用于存储虚拟交换环境中所包含的各种数据结构，OVSDB Mgmt据此设计了不同类型的消息对其进行管理DB使用UUID（Universally
Unique Identifier）唯一标识各种数据结构，OVSDB Mgmt对OVSDB进行管理的同时会将网络元素对应的UUID通告给控制器，这极大地方便了OpenFlow对网络的部署。

虽然OF-CONFIG是ONF制定的标准，但由于OVS的普及，再加上OVSDB Mgmt采用灵活易懂、可扩展性强的JSON来实现，导致OVSDB Mgmt的普及度要比OF-CONFIG更高一些。