Traditional networks are complex and hard to manage. One of the reasons is that the control and data planes are vertically integrated and vendor specific. Another, concurring reason, is that typical networking devices are also tightly tied to line products and versions. In other words, each line of product may have its own particular configuration and management interfaces, implying long cycles for producing product updates (e.g., new firmware) or upgrades (e.g., new versions of the devices). All this has given rise to vendor lock-in problems for network infrastructure owners, as well as posing severe restrictions to change and innovation. Software-DefinedNetworking(SDN)createdanopportunity for solving these long-standing problems. Some of the key ideas of SDN are the introduction of dynamic programmability in forwarding devices through open southbound interfaces, the decoupling of the control and data plane, and the global view of the network by logical centralization of the “network brain”. While data plane elements became dumb, but highly efficient and programmable packet forwarding devices, the control plane elements are now represented by a single entity, the controller or network operating system. Applications implementing the network logic run on top of the controller and are much easier to develop and deploy when compared to traditional networks. Given the global view, consistency of policies is straightforward to enforce. SDN represents a major paradigm shift in the development and evolution of networks, introducing a new pace of innovation in networking infrastructure. In spite of recent and interesting attempts to survey this new chapterinthehistoryofnetworks[14],[16],[15],theliterature was still lacking, to the best of our knowledge, a single extensive and comprehensive overview of the building blocks, concepts, and challenges of SDNs. Trying to address this gap, the present paper used a layered approach to methodically dissect the state of the art in terms of concepts, ideas and components of software-defined networking, covering a broad range of existing solutions, as well as future directions. We started by comparing this new paradigm with traditional networks and discussing how academy and industry helped shape software-defined networking. Following a bottom-up approach, we provided an in-depth overview of what we consider the eight fundamental facets of the SDN problem: 1) hardware infrastructure, 2) southbound interfaces, 3) network virtualization (hypervisor layer between the forwarding devices and the network operating systems), 4) network operating systems (SDN controllers and control platforms), 5) northbound interfaces (common programming abstractions offered to network applications), 6) virtualization using slicing techniques provided by special purpose libraries and/or programming languages and compilers, 7) network programming languages, and finally, 8) network applications. SDN has successfully managed to pave the way towards a next generation networking, spawning an innovative research and development environment, promoting advances in several areas: switch and controller platform design, evolution of scalability and performance of devices and architectures, promotion of security and dependability. We will continue to witness extensive activity around SDN in the near future. Emerging topics requiring further research are, for example: the migration path to SDN, extending SDN towards carrier transport networks, realization of the networkas-a-service cloud computing paradigm, or software-defined environments (SDE). As such, we would like to receive feedback from the networking/SDN community as this novel paradigm evolves, to make this a “live document” that gets updated and improved based on the community feedback. We have set up a github page2 for this purpose, and we invite our readers to join us in this communal effort.
Traditional networks are complex and hard to manage. One of the reasons is that the control and data planes are vertically integrated and vendor specific. Another, concurring reason, is that typical networking devices are also tightly tied to line products and versions. In other words, each line of product may have its own particular configuration and management interfaces, implying long cycles for producing product updates (e.g., new firmware) or upgrades (e.g., new versions of the devices). All this has given rise to vendor lock-in problems for network infrastructure owners, as well as posing severe restrictions to change and innovation. Software-DefinedNetworking(SDN)createdanopportunity for solving these long-standing problems. Some of the key ideas of SDN are the introduction of dynamic programmability in forwarding devices through open southbound interfaces, the decoupling of the control and data plane, and the global view of the network by logical centralization of the “network brain”. While data plane elements became dumb, but highly efficient and programmable packet forwarding devices, the control plane elements are now represented by a single entity, the controller or network operating system. Applications implementing the network logic run on top of the controller and are much easier to develop and deploy when compared to traditional networks. Given the global view, consistency of policies is straightforward to enforce. SDN represents a major paradigm shift in the development and evolution of networks, introducing a new pace of innovation in networking infrastructure. In spite of recent and interesting attempts to survey this new chapterinthehistoryofnetworks[14],[16],[15],theliterature was still lacking, to the best of our knowledge, a single extensive and comprehensive overview of the building blocks, concepts, and challenges of SDNs. Trying to address this gap, the present paper used a layered approach to methodically dissect the state of the art in terms of concepts, ideas and components of software-defined networking, covering a broad range of existing solutions, as well as future directions. We started by comparing this new paradigm with traditional networks and discussing how academy and industry helped shape software-defined networking. Following a bottom-up approach, we provided an in-depth overview of what we consider the eight fundamental facets of the SDN problem: 1) hardware infrastructure, 2) southbound interfaces, 3) network virtualization (hypervisor layer between the forwarding devices and the network operating systems), 4) network operating systems (SDN controllers and control platforms), 5) northbound interfaces (common programming abstractions offered to network applications), 6) virtualization using slicing techniques provided by special purpose libraries and/or programming languages and compilers, 7) network programming languages, and finally, 8) network applications. SDN has successfully managed to pave the way towards a next generation networking, spawning an innovative research and development environment, promoting advances in several areas: switch and controller platform design, evolution of scalability and performance of devices and architectures, promotion of security and dependability. We will continue to witness extensive activity around SDN in the near future. Emerging topics requiring further research are, for example: the migration path to SDN, extending SDN towards carrier transport networks, realization of the networkas-a-service cloud computing paradigm, or software-defined environments (SDE). As such, we would like to receive feedback from the networking/SDN community as this novel paradigm evolves, to make this a “live document” that gets updated and improved based on the community feedback. We have set up a github page2 for this purpose, and we invite our readers to join us in this communal effort.
การแปล กรุณารอสักครู่..
เครือข่ายแบบดั้งเดิมที่ซับซ้อนและยากที่จะจัดการ หนึ่งในเหตุผลก็คือการควบคุมและข้อมูลเครื่องบินรวมในแนวตั้งและผู้ขายกาจึง C อื่น อ้างถึงเหตุผล คือ อุปกรณ์เครือข่ายโดยทั่วไปยังผูกแน่นกับสายผลิตภัณฑ์ และรุ่น ในคำอื่น ๆที่แต่ละบรรทัดของผลิตภัณฑ์อาจจะของตัวเองโดยเฉพาะคอน จึง guration และการจัดการอินเตอร์เฟซหมายถึงยาวรอบการผลิตการปรับปรุงผลิตภัณฑ์ ( เช่น rmware จึงใหม่หรืออัพเกรด ( เช่น รุ่นใหม่ของอุปกรณ์ ) ทั้งหมดนี้ได้ก่อให้เกิดปัญหาผู้ขายล็อคในเจ้าของเครือข่ายโครงสร้างพื้นฐาน รวมทั้งข้อ จำกัด อย่างรุนแรง การเปลี่ยนท่าและนวัตกรรม ซอฟต์แวร์ เดอ จึง nednetworking ( SDN ) createdanopportunity แก้ปัญหาระยะยาวเหล่านี้บางส่วนของความคิดที่สำคัญของ SDN เป็นเบื้องต้นของแบบไดนามิกในการส่งต่อการเชื่อมต่ออุปกรณ์ผ่าน programmability เปิดสาย , decoupling ของการควบคุมเครื่องบินข้อมูลและมุมมองของเครือข่ายทั่วโลก โดยชอบตรรกะของ " สมอง " เครือข่าย ในขณะที่องค์ประกอบของเครื่องบินข้อมูลกลายเป็นโง่ แต่ตัวสูงจึง cient โปรแกรมแพ็คเก็ตและอุปกรณ์ส่งต่อการควบคุมเครื่องบินองค์ประกอบที่แสดงนี้โดยองค์กรเดียว , ควบคุมเครือข่ายหรือระบบปฏิบัติการ โปรแกรมการใช้ตรรกะที่วิ่งบนเครือข่ายของตัวควบคุมและง่ายมากที่จะพัฒนาและปรับใช้เมื่อเทียบกับเครือข่ายแบบดั้งเดิม ให้มุมมองทั่วโลก , ความสอดคล้องของนโยบายตรงไปตรงมาเพื่อบังคับใช้ .Sdn แทนกระบวนทัศน์หลักในการพัฒนาและวิวัฒนาการของเครือข่าย , การก้าวของนวัตกรรมในโครงสร้างพื้นฐานของระบบเครือข่าย ทั้งๆที่น่าสนใจและพยายามที่จะสำรวจใหม่นี้ chapterinthehistoryofnetworks [ 14 ] ล่าสุด [ 16 ] , [ 15 ] theliterature ยังขาด เพื่อที่ดีที่สุดของความรู้ของเราคนเดียวที่กว้างขวางและครอบคลุมภาพรวมของการสร้างบล็อกแนวคิด และความท้าทายของ sdns . พยายามเพื่อที่อยู่ช่องว่างนี้ กระดาษ ปัจจุบันใช้วิธีผ่าชั้นมีระบบรัฐของศิลปะในแง่ของแนวคิด ความคิด และส่วนประกอบของซอฟต์แวร์ de จึงเน็ด เครือข่ายที่ครอบคลุมช่วงกว้างของโซลูชั่นที่มีอยู่ ตลอดจนทิศทางในอนาคตเราเริ่มต้นด้วยการเปรียบเทียบกระบวนทัศน์ใหม่นี้กับเครือข่ายแบบดั้งเดิมและการอภิปรายเกี่ยวกับวิธีการที่สถาบันการศึกษาและอุตสาหกรรมซอฟต์แวร์ de จึงช่วยให้รูปร่างเน็ตระบบเครือข่าย ต่อไปนี้ต้องเข้าหาเราให้ภาพรวมในเชิงลึกของสิ่งที่เราพิจารณาแปดแง่มุมพื้นฐานของ SDN ปัญหา 1 ) โครงสร้างพื้นฐานฮาร์ดแวร์อินเทอร์เฟซ สาย 2 ) ,3 ) เทคโนโลยีเครือข่าย ( ซึ่งชั้นระหว่างส่งต่ออุปกรณ์และระบบปฏิบัติการเครือข่าย ) , 4 ) ระบบปฏิบัติการเครือข่าย ( ตัวควบคุม Sdn และการควบคุมแพลตฟอร์ม ) , 5 ) ขึ้นเหนือ ( นามธรรมอินเตอร์เฟซการเขียนโปรแกรมทั่วไปเสนอการใช้งานเครือข่าย ) , 6 ) การใช้เทคนิคแบบสไลด์โดยห้องสมุดวัตถุประสงค์พิเศษและ / หรือภาษาการเขียนโปรแกรมและคอมไพเลอร์ ,7 ) การเขียนโปรแกรมภาษาเครือข่าย จึงแน่นอนว่า 8 ) การใช้งานเครือข่าย Sdn ได้จัดการเพื่อปูทางสู่เครือข่ายรุ่นถัดไป , วางไข่นวัตกรรมวิจัยและพัฒนาสิ่งแวดล้อม ส่งเสริมความก้าวหน้าในหลายพื้นที่ : สลับและการออกแบบแพลตฟอร์มควบคุมวิวัฒนาการของ scalability และประสิทธิภาพของอุปกรณ์และสถาปัตยกรรม ,การส่งเสริมความปลอดภัยและความเชื่อถือได้ เราจะยังคงเป็นพยานกิจกรรมกว้างขวางรอบ Sdn ในอนาคตอันใกล้ หัวข้อการวิจัยเพิ่มเติมจะต้องเกิดใหม่ เช่น การขยายเส้นทาง Sdn , Sdn ต่อผู้ให้บริการเครือข่ายการขนส่ง , สำนึกของคอมพิวเตอร์เมฆ networkas-a-service กระบวนทัศน์ หรือซอฟต์แวร์ de จึงเน็ด สภาพแวดล้อม ( sde ) เช่นเราต้องการที่จะได้รับการตอบรับจากชุมชนเครือข่ายกระบวนทัศน์ใหม่นี้ / Sdn เป็นวิวัฒนาการเพื่อให้นี้ " สดเอกสาร " ที่ได้รับการปรับปรุง และปรับปรุงตามความคิดเห็นของชุมชน เราได้ตั้งค่าบริการอ่านเพื่อวัตถุประสงค์นี้และเราขอเชิญผู้อ่านของเราที่จะเข้าร่วมในความพยายามของชุมชนนี้ .
การแปล กรุณารอสักครู่..