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课程大纲

SDN基础

  • 传统与软件定义网络范式对比
  • SDN架构:数据平面、控制平面、应用平面
  • OpenFlow协议基础
  • SDN采用的优势与挑战
  • 开源SDN生态系统概述

Linux网络基础

  • 网络命名空间与隔离
  • Linux桥接与Open vSwitch对比
  • 流量控制(tc)用于QoS和整形
  • Linux中的VXLAN和GRE隧道
  • 网络配置管理(systemd-networkd、NetworkManager)

Open vSwitch深入探讨

  • Open vSwitch架构与组件
  • 安装与初始设置
  • 桥接配置与端口管理
  • 流规则与OpenFlow 1.3/1.5功能
  • VLAN与隧道支持(VXLAN、Geneve、GRE)
  • 绑定与LACP配置
  • 监控与故障排除Open vSwitch

OVN(开放虚拟网络)

  • OVN架构与Open vSwitch集成
  • 逻辑交换与路由
  • OVN中的NAT、负载均衡与ACL
  • DHCP与DNS服务集成
  • OVN用于Kubernetes网络
  • OVN与传统Open vSwitch部署对比

FRRouting(FRR)实现

  • FRR架构与组件概述
  • 安装与配置基础
  • BGP配置与策略
  • OSPF与OSPFv3部署
  • IS-IS用于数据中心架构
  • BFD用于快速故障检测
  • 路由过滤与重分发

使用FRR的EVPN与VXLAN

  • EVPN基础与用例
  • 使用BGP EVPN的VXLAN控制平面
  • MAC地址通告与学习
  • 分布式任播网关配置
  • 使用EVPN的多租户三层VPN
  • EVPN部署的故障排除

SDN控制器概述

  • SDN控制器在网络架构中的作用
  • 控制器部署模型(集中式、分布式、混合式)
  • OpenDaylight简介与架构
  • ONOS平台概述
  • 控制器选择标准

部署OpenDaylight

  • OpenDaylight安装与设置
  • Karaf容器与服务管理
  • MD-SAL与应用开发基础
  • OpenFlow插件与交换机管理
  • YANG模型与数据建模
  • REST API与北向接口

部署ONOS

  • ONOS架构与组件
  • 安装与集群设置
  • 设备与链路发现
  • 应用开发模型
  • 基于意图的网络与ONOS
  • 与可编程管道(P4、NPL)的集成

网络可编程性

  • 用于网络自动化的REST API与JSON-RPC
  • gNMI(gRPC网络管理接口)
  • 用于配置的YANG数据建模
  • NETCONF与RESTCONF客户端
  • 用于SDN的Python库(RYU、POX、ryu)
  • 编写自定义SDN应用

自动化与编排

  • 使用Ansible进行网络自动化
  • 使用Terraform进行网络基础设施管理
  • 大规模配置管理
  • 网络变更的持续部署
  • 与CI/CD管道的集成

流量工程与策略

  • 流量分类与标记
  • 使用Open vSwitch/FRR实现服务质量(QoS)
  • 基于策略的路由
  • 路径计算与优化
  • 分段路由简介
  • 监控流量流与性能

SDN环境中的安全性

  • 控制器安全考虑
  • 安全的OpenFlow通道(TLS)
  • SDN的访问控制与RBAC
  • 网络分段与微分段
  • 使用SDN进行DDoS缓解
  • 安全监控与事件响应

数据中心与云的SDN

  • 使用SDN设计数据中心架构
  • 多租户的网络虚拟化
  • SDN与OpenStack和Kubernetes的集成
  • 服务链与NFV集成
  • 使用SDN的混合云网络

生产部署与运维

  • SDN控制器的高可用性设计
  • 可扩展性规划与性能调优
  • 备份与恢复策略
  • 监控SDN基础设施
  • 排除SDN环境故障
  • 升级程序与维护窗口

总结与未来方向

  • SDN采用挑战与经验教训
  • P4与可编程数据平面
  • 用于网络自动化的AI/ML
  • 新兴标准与协议
  • 社区资源与继续教育

要求

  • 扎实的TCP/IP网络和路由协议知识
  • 有Linux网络经验(iproute2、iptables、nftables)
  • 了解交换和VLAN概念
  • 熟悉网络监控和故障排除
  • 基本的Python或Shell脚本编写经验

受众

  • 转向SDN的网络工程师
  • 管理网络基础设施的DevOps工程师
  • 云基础设施架构师
  • 负责网络配置的系统管理员
 35 小时

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