SDN 网络中的路由规则 （一）

写在前面：

因为毕业设计的缘故，准备向计算机方向读研的我偶然结识了SDN与Openflow这两个神奇的家伙。

SDN的中文名称为软件定义网络，然而它的英文拼写除了正规的文献和专业人员，几乎很少被正确地表示出来。

百度百科对它的解释就是一个看似正确的表率：Software Defined Network。

其实我一开始也是这么以为的（甚至一开始我的解读是 Software Definition Network），不过玩文字游戏实在是没什么意思：请大家以后不要再拼错了，SDN的全称是：Software-defined Networking！这是来自Wikipedia和SDN官方网站（链接如下）的定义。

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我的毕业设计主要研究内容是路由规则的放置问题，说白了就是SDN交换机的路由表项怎么安排。这方面的研究有一些特点：

第一，归根结底是受限（条件）下的最优化问题，需要建模求解；

第二，建了模并不怎么好求解，所以一般归结为NP-hard问题；

第三，因为NP-hard，所以要开个脑洞想出一个启发式算法；

第四，启发式算法首选贪心算法，因为：Greed is good；

第五，总结贡献时的说辞大致为：xx和xx选择了xx方法，解决了xx条件下的xx问题。但在实际模型中，xx并不是xx的，还有xx变量的影响。而我们的算法是第一个针对xx和xx问题提出的满足xx规则的方案（当然，像科研文献这种新八股也没几个作者不这么写的）。

接下来进入正题：SDN网络有什么特点呢？它和传统的网络有哪些不同？为什么规则放置问题值得研究？可以探索的课题还有哪些？

关于SDN网络的介绍，以下链接是中文网中SDN领域最具权威性的网站，堪称网络教科书：

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我们学过网络都知道，所谓传统网络，是一个基于TCP/IP协议的分层网络，在OSI模型中有七层：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。交换机和路由器分别工作在数据链路层和网络层，交换局处理帧的转发，路由器负责数据包的转发和路由。路由算法的几个经典代表是RIP/OSPF和BGP。估计有时间会温习TCP/IP的教材内容，在博客上开坑做路由的番外篇（主要是目前看到的讲RIP和OSPF的不够饱满，也不太生动，故想自己动手，丰衣足食）。在传统网络中，路由器处于各自为政的分布式状态（老子只管你下一跳去哪，至于能不能到达目的看你自己造化了），尽管如此，传统网络的路由算法也足够安全，具有很低的丢包率。而SDN设计者要解决的唯一的一个重要问题是：能不能把数据和转发分离（控制器的出现）。

这是一个思想上的重大变革。所谓天下大势，合久必分，分久必合，古人诚不我欺。

从前，我们习惯封建君主专制，后来我们打土豪分土地，到现在还不是一颗红心向着党。

那我们想问了：分布式玩了这么久，以前为什么不直接用集中式管理方案呢？答案很简单，计算能力不够（领导能力差）。

根据摩尔定律的规律，如今的CPU比之传统网络设计初期，计算能力已经是非常可怕了，就差说它是冗余资源了，反而是带宽，设备容量成为了网络传输的瓶颈。所以，为了更好地利用计算能力（当然还有其他重要的理由），路由表的计算和分发大权就交给控制器(controller)来处理了。有一个像乔布斯班高明的企业管理人，想不发展壮大都难！网络界也是如此。

我们还有问题要问：那集中式控制安全吗？万一controller被攻击挂掉了，整个网络不就瘫痪了（可展开为：论controller的一百种死法）！当然这是另一部分研究者正在进行的课题，我就不赘述了。想对controller有更多了解，点击如下链接：

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接下来有一个关键的问题需要解答：为什么要研究SDN网络中的路由规则放置？目标是什么？

请见：SDN 网络中的路由规则 （二）