SDN学习

对任何人来讲，时间才是最大的财富，每个人都应该把自己的时间投入到最有意义、最有影响的地方去。经过多年的学习、思考和实践，我认定这样一个规律：技术的发展不是均匀的，而是以浪潮的形式出现。每一个人都应该看清楚浪潮，赶上浪潮，如此，便不枉此生。
--《浪潮之巅》吴军

记得在孟岩的《一个“技术文化人”的片段感悟》中读到：程序员的进阶之道是“抬头看路，埋头赶路”。也许SDN的抬头看路已经相对清楚，更加需要的是埋头赶路。在开始之前请先看看
怎样阅读论文（台湾彭明辉）（强烈推荐），因为后面需要阅读大量的SDN papers，几乎每一个课程开始都会提到：How to read a paper。

0.斯坦福SDN提出者Nick McKeown教授历年来的演讲非常重要，Learning by evolution，在开始阶段往往容易忽视，等到后面遇到问题的时候才发现真的可以温故而知新。2008年的Why Can't I Innovate in My Wiring Closet?，2009年的Software Defined Networks，2010年的How should the Internet evolve?，2011年的How SDN will shape networking，2012年的Making SDNs Work，2014年的Software Defined Networks and the maturing of the Internet（伯克利版本，另有ETH版本，内容稍有不同）Nick对OpenFlow&SDN一路过来的认识变化非常之重要，开始自己也觉得这部分内容地球人（当然包括我，自诩看了很多遍）都知道，但是后续遇到问题时才发现自己有多么可笑

1.普林斯顿的Jennifer Rexford教授，已经代替Scott进入ONF常委，美女教授跟SDN渊源不浅，05年的RCP和4D这两篇论文，后者直接启发了OpenFlow的诞生，08年OpenFlow和NOX的paper作者之一，11年的Frenetic和Pyretic尝试设计SDN编程语言及库，课程链接：COS-597E Software defined Networking Fall 2013，个人理解是从CS的角度尝试分析SDN，加深理解SDN的首选。Jennifer的学生Minlan Yu（个人认为网络领域值得尊敬的年轻华人，博士论文评价较高）在UCLA的课程：CSCI694b, Software-defined Networking，没有课程ppt，论文比较齐全

2.哥伦比亚大学Li Erran Li的课程：COMS E6998-10 Fall 2014 Software Defined Networking，内容编排清晰明确，有完整的课程ppt和reading paper，包括SDN概述、基础概念、可扩展性、编程语言、Verification、Update、数据面设计、虚拟化、TM、安全、无线网络、Middlebox与NFV、存储，SDN入门课程的首选。13年的课程：COMS E6998-8 Software Defined Networking，与14年内容有微调，之前是home network

3.乔治亚理工大学Nick Feamster（Jennifer博士后）的课程：CS 4270/8803 Fall 2014 SDN Lab，实验课安排的非常清晰推荐学习。13年的课程：CS 8001: SDN Seminar，内容安排很全面细致，对应于Coursera上的开放课程：Coursera.org。非常积极且开放的一位教授，他的课程全部有视频放在youtube上。另外他的高级网络课程，非常完整，涉及网络的方方面面，全是视频，真实的课堂教学：CS 6250：Graduate Computer Networks，里面有SDN相关内容

4.苏黎世联邦理工学院的课程： Advanced Topics in Communication Networks HS 2014: Software-Defined Networking，其中关于SDN Switch和FPGA部分的内容个人关注比较多，还有Cisco的SDN介绍，Nick在这里做了2014年的演讲，对SDN的理解比较到位，值得一看，2013年的课程：HS2013

5.其他课程：

• 杜克大学Theophilus Benson（Jennifer的博士后）的课程：Defining Software Defined Environments, Fall 2014，
  
• CMU的Vyas Sekar的课程： ECE 18-859K SDN and NFV，在Middlebox和Security领域的研究非常活跃，之前的课程：ECE739 Network Security and Management，13年在纽约石溪大学开的课程：CSE690-01 SDN and beyond Fall 2013
• 以色列特拉维夫大学Mooly的课程：Reasoning about Software Defined Networks，
• 布朗大学Rodrigo Fonseca的课程： CSCI2950-U Advanced Networking: SDNs and Datacenter Networking，13年的课程 S'13，以论文为主
• 康奈尔大学Nate Foster（Jennifer博士后）的课程： CS 5114: Network Programming Languages

网络基础知识是SDN入门首先要掌握的：

• 斯坦福的网络高级课程，之前是Nick McKeown和Martìn Casado带的：CS244: Advanced Topics in Networking，从中可以看出斯坦福这边对网络的理解，另外关于Switch的内容也不错，Nick之前也有如何设计Switch&Router的课程
• 普林斯顿Jennifer Rexford的COS-561：Advanced Computer Networks，推荐学习，从现代网络视角开始思考传统网络，绝对是学习SDN之前的有力补充
• UC伯克利Scott Shenker的计算机网络课程偏理论，可以作为参考，但是关于网络体系结构本身的思考还是比较有意思

云计算和数据中心是理解SDN的基础：

• 首推威斯康星大学Aditya Akella's （Nick博士后）的课程，推荐学习：CS838: Systems and Networking Challenges in Cloud Computing.从云计算历史，经济学，对应网络方面的详细解读，包括云计算对网络的需求，云应用，存储等，三分之一内容是SDN，有较多课程ppt；
• 香港科技大学Kai Chen的Topics in Data Center Networking and Cloud Computing课程，侧重于数据中心网络，讲的比较全面；
• 华盛顿大学的Scalable Systems: Design, Implementation and Use of Large Scale Clusters课程，从分布式系统设计开始，MapReduce、Hadoop、BigTable，比较详细的呈现了Google的相关重要研究成果
• 康奈尔大学的Cloud Computing课程，云计算推荐学习，罗列了云计算的诞生、怎样工作、应用、安全和设计等方方面面
• Google研究员Dennis Abts的《High Performance Datacenter Networks: Architectures, Algorithms, and Opportunities》这本书是一定要读完的，可以首先读A Guided Tour of Datacenter Networking这篇文章，了解大概
• 伯克利分校Randy H. Katz的课程Datacenter Networking and the New Converged Internet中几乎罗列了DCN方面的所有重要papers，DCN推荐学习，包括Fabric、Traffic、Topologies、Performance等，非常全面
• 哥伦比亚大学的课程COMS W6998-6: Cloud Computing and Data Center Networking Fall 2010，斯沃斯莫尔学院 Kevin Webb 的课程CS 91: Cloud Systems & Datacenter Networks，

如果用来做实验和学习NOS，我相对推崇Ryu SDN Framework，一个是python'语言的易用性，另一个是日本人的严谨，支持OpenStack插件；如果是工程实践，那就是OpenDayLight社区贡献代码了，唯一的担心是被巨头控制，变得不Open。另外开源ONOS非常值得关注和期待。

如果要了解SDN的初创公司，在知乎问题国内外SDN初创公司有哪些？中有介绍；如果要了解SDN的技术书籍，在知乎问题SDN技术书籍有哪些？中有介绍；

如果要了解SDN方面的papers，在知乎问题推荐软件定义网络sdn研究重要论文？中有详细罗列，从SDN overview、Forwarding Abstraction、NOS Basics、Programming language、Data Plane、Verification of Network、Testing and Debugging、Network Update、Use case等方面的论文。

如果要了解OpenFlow DataPlane的设计，首先就是Glen Gibb的博士论文：Reconfigurable hardware for software defined networks，ETH课程中有关SDN交换机和基于FPGA的OFS内容都非常值得看，P4、POF、Intel-ONP以及Broadcom的OF-DPA都值得关注。业界NPU和Chip厂商的SDN策略，非常好的资料是Linley Group研究机构的Data Center Conference 2014，Processor Conference 2013和Processor Conference 2014

其他内容：

• 斯坦福的Open Networking Research Center和Open Networking Lab
  
• NEC研究员Cristian Lumezanu的SDN readlist：SDN/OpenFlow reading list
  
• SDNCentral上的SDN/OpenFlow开源项目：SDN/OpenFlow Open Source Projects，非常全
  
• 五个明星级SDN研究团队：Meet five software-defined networking research rock stars
• 十个值得关注的SDN博客：Ten SDN blogs worth following
• 十五个值得关注的SDN专家：15 SDN experts to follow on Twitter
• 值得关注的两个中文社区：SDNAP和SDNLab
  

中文入门资料：
从产业角度看SDN，适合从业者和研究人员快速了解SDN的现状，内容非常丰富，真的只需要看这一本中文书就够了：《深度解析SDN:利益、战略、技术、实践》张卫峰

从技术角度看SDN，适合有一定基础的从业者和研究人员了解SDN的技术框架，内容全面，可以先读这本中文书：《软件定义网络核心原理与应用实践》

从OpenFlow协议流程角度看SDN，详细解读OpenFlow协议和工作流程，中译本（免费电子书）软件定义网络OpenFlow和VxLAN
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第一步：SDN的history，这里主要指的是学术界的研究情况：

• 一篇非常全的论文：SDN A Comprehensive Survey，2014-10 v3版本
• The Road to SDN, Nick Feamster, Jennifer Rexford, 2013，从学术概念上讨论SDN的演进
• Maturing of OpenFlow and SDN through Deployments,Nick McKeown, 2012，斯坦福在研究和部署的四个阶段的成果，以及两者之间的互相影响，可以说是SDN是怎样炼成的
• 另外就是OpenFlow和SDN是受到哪些直接启发才得以成型的：
• • Design and implementation of a RCP,Matthew Caesar,Nick Feamster, Jennifer Rexford,2005
  • A clean slate 4D approach to network control and management,by Albert Greenberg,Jennifer Rexford,2005
  • SANE, Martìn Casado, Nick McKeown, Scott Shenker, 2006
  • Ethane, Martìn Casado,Nick McKeown, Scott Shenker, 2007

第二步：what is SDN/OpenFlow，要回答这个问题，需要从两个方面理解：

一方面是创始人的理解：

• 最权威的是Nick Mckeown历年来的演讲：
• • 2008年的：Why Can't I Innovate in My Wiring Closet?，OpenFlow是为了解决什么问题
  • 2009年的：Software Defined Networks，SDN架构和概念的提出
  • 2011年的：How SDN will shape networking，SDN将怎样重塑和影响网络
  • 2012年的：Making SDNs Work，SDN作为一种系统，从CS角度去看怎样Testing和Debugging；
  • 2014年的Software Defined Networks and the maturing of the Internet. 算是个小结，提到的关键点有：Baremetal switch,Chips,SDx和HSA
• 其次就是Scott Shenker从“抽象”视角理解SDN，在ONS2011上的演讲：The Future of Networking, and the Past of Protocols

另一方面是ONF的标准文档：

• SDN的白皮书：Software-Defined Networking: The New Norm for Networks 中文版：SDN白皮书（中）
• SDN体系结构概述：SDN Architecture Overview
• SDN体系结构文档：SDN Architecture1.0，这样描述的：The companion ONF Framework document (not yet published) describes what is desired. This document describes how this is to be achieved, at a high level.
• OpenFlow白皮书： OpenFlow Whitepaper
• OpenFlow协议：OpenFlow Switch Specification 1.4.0，OpenFlow Management and Configuration Protocol 1.2 (OF-Config 1.2)

要理解OpenFlow是一种“General Forwarding Abstraction”，Martin在2008年这篇论文：Rethinking Packet Forwarding Hardware值得精读，也是后续进行dataplane设计的一个纲领。

第三步，Learn SDN the Hard Way？

• 一是：看懂SDN和OpenFlow，当你心里有一份敬畏时
• 二是：学习推荐课程，完成后精读The McKeown Group有关SDN的博士论文，能读懂
• 三是：完成Nick Feamster的课程实验，能做完即可

如果能坚持认认真真走完前三步，那就海阔天空了，从自己熟悉的领域切入即可，不断补充需要的基础知识即可，比如我一直在补充云计算、数据中心、DCN和Distributed Systems，尤其是CS软件部分，专注即可：The World Needs More Builders and Fewer Talkers

我自己有关SDN的理解：SDN瞎子摸象-杨泽卫谈SDN，对OpenFlow的理解：网络x86-杨泽卫谈OpenFlow。上述论文和历年ONS中资料在我的新浪 微盘 中都有下载，欢迎大家一起交流分享，微博：@杨泽卫-MeshSr，微信公众号：zeweiTalk。

懂得天外有天，才能保持心中的平静，纷纷扰扰花落去，有多少人能顶住压力默默前行！

首先：你得看懂OpenFlow 1.4 SPEC。你可以参与我的中文翻译工作openflow_translation。
学术：跟着斯坦福的小组Dashboard - Confluence、openflow-discuss Info Page混。多发论文，争取混进标准组织，如ONF。
工程：加入开源社区如OpenDaylight、Open vSwitch、NOXRepo。
关注各类实现：http://yuba.stanford.edu/~casado/of-sw.html