什麼是軟體定義的網路？

什麼是軟體定義的網路？

軟體定義網路（SDN）是一種網路技術，使用 API 和軟體控制器來管理、自動化、佈建和程式化網路資源，以改善網路控制和管理。

什麼是軟體定義的網路？

SDN 從資料平面（透過路由器等網路硬體轉送資料）中抽象網路控制平面（決定網路流量的路由位置），並使用軟體式控制器集中管理網路。 

因此，網路管理員可以使用中央伺服器，而不是以裝置為基礎來設定和控制整個網路，使網路更加靈活，更容易管理。

軟體定義的網路如何運作？

SDN 架構包含三個關鍵要素：應用程式層、控制層和基礎架構層。讓我們更詳細地探討每一層。

應用程式層

SDN 架構的應用程式層包含網路相關應用程式，例如防火牆、負載平衡器、網路安全和其他業務應用程式。這些應用程式會將資源請求和特定網路指令傳達給 SDN 控制器。

控制層

控制層包含集中式 SDN 控制器，其使用北向 API 在控制器與應用程式層之間傳遞資訊，而南向 API 則支援控制器與基礎架構層中的每個實體網路裝置之間的通訊。

基礎架構層

這層包含實體或虛擬基礎架構，例如交換器、存取點和路由器。本層的網路基礎架構會收到 SDN 控制器的指示，說明如何傳送資料封包。

傳統與軟體定義的網路：差異

傳統網路使用路由器和交換器等專用硬體裝置來控制網路流量。控制平面與資料平面皆緊密耦合並安裝在同一個平面上。因此，網路升級和變更非常耗時，因為管理員必須在每個裝置上手動套用變更。

SDN 使用軟體和 API 來控制網路流量，並完全透過抽象的控制平面處理網路控制。這讓網路管理員能夠從單一中央介面配置設定、配置資源和管理整體網路，而無需增加額外的硬體。

意圖式 vs. 軟體定義式網路：差異

意圖式網路（IBN）是一種網路管理方法，使用人工智慧（AI）、機器學習（ML）和調度來自動化網路政策的建立、管理和實施。 

另一方面，SDN 從傳統的硬體式網路移到軟體式網路，讓使用者可以設定網路裝置的運作方式。IBN 旨在根據業務目標建立自動化的網路調度解決方案，使用 AI 和 ML 來確定哪些裝置和路由符合業務意圖。這樣一來，IBN 就會整合並建立在 SDN 之上，進而提升抽象與自動化的水準。

軟體定義網路的優勢

SDN 為組織提供多項優勢，包括下列所有項目：

集中管理

SDN 的集中式控制器可讓工程師和管理員管理網路和政策，而不必配置個別裝置。管理員可以從中央位置分配網路資源並設定全網路服務，例如存取控制和安全政策。

更大的擴充性

SDN 讓管理員能更妥善地控制網路資源和流量，從而調整基礎架構和配置，以滿足不斷變化的業務需求。管理員可以靈活地快速、無縫地新增或移除虛擬裝置、調整配置，並控制跨 SDN 架構的流量，而無需變更實體基礎架構。

提高能見度

SDN 讓組織能全面檢視其網路。隨著對網路的更高能見度，以及從中央位置控制和監控網路流量的能力，管理員可以全面檢視網路，以監控整體效能並識別潛在的安全威脅。

提升效率

SDN 可降低網路複雜性，提高網路管理的速度和效率。管理員可以快速輕鬆地將網路功能自動化，並提供資源以支援更快速的創新，並縮短上市時間。網路效能的即時能見度也可讓您最佳化網路效能，以提高效率。  

節省成本

由於 SDN 使用虛擬化資源，因此免除了與購買和升級昂貴硬體相關的資本支出（CAPEX）。使用虛擬網路元件也能降低營運費用（OPEX ），因為沒有實體裝置可以維護、配置和升級，進而降低總體擁有成本（TCO ）。

軟體定義網路的缺點

SDN 提供幾項重要優勢，但也有一些缺點是應該考量的。

控制器漏洞

SDN 使用集中式虛擬控制器，在網路中造成潛在的單點故障。若在控制器層級發生入侵事件，則可能傳播至其他網路基礎架構。因此，監控控制器的存取，並實施控制器備援和自動故障轉移至關重要。

提升延遲性

隨著組織在 SDN 架構中增加更多資源，控制器與裝置之間的互動速度可能會降低。這種複雜性會導致控制器過載，進而增加網路延遲，並降低網路的整體可靠性。

裝置安全性

雖然 SDN 增加了可視性，並通過擴展提高整個網路的安全性，但它缺乏通常附帶的實體路由器、交換器和防火牆的安全機制。這增加了網路對外部威脅的脆弱性。

SDN 使用案例

以下是一些 SDN 可用來解決網路挑戰的常見情境。

全新企業 WAN

在實施新的廣域網路（WAN）時，請考慮使用符合 SDN 規範的網路設備。有了 SDN，您可以更好地處理多種終端使用者應用程式的不同類型的流量、QoS 或 VPN 路由需求。

谷歌自 2012 年起在其 WAN 中使用 SDN 來連結其資料中心，並於 2018 年與 Open Networking Foundation 合作開發四個新介面，以取代 SDN 原始協議 OpenFlow。

升級現有網路

隨著實體網路的基礎架構變得過時，請考慮加入符合 SDN 規範的產品，以支援更高的營運效率、業務擴展、可程式性與服務效率。 

舉例來說，在升級網路硬體時，SDN 解決方案可以簡化網路管理、加強安全性，並促進橫跨數棟建築與約 2,000 名使用者的物聯網（IOT）。

可擴充的資料中心

SDN 也能協助企業擴展以更有效率地管理資料儲存和使用。這可以包括在數小時內部署新的資料中心，並在幾分鐘內配置網路資源，而不必花費數週的時間。

軟體定義的網路常見問題

我可以在現有的網路中安裝 SDN 嗎？

是的，SDN 可透過協調平台與傳統網路搭配使用，以橋接傳統與 SDN 基礎架構。這可以是閘道裝置，讓 SDN 網域能夠流經傳統網路，或使用混合式交換，這可以處理 OpenFlow 和傳統網路，將兩個網域之間的連接埠分開。

SDN 和 SD-WAN 是否相同？

SDN 主要專注於抽象區域網路（LAN）的網路基礎架構，例如企業周邊的資料中心或服務供應商的核心網路。或者，SD-WAN 提供軟體定義的應用程式路由，橫跨廣大地理區域，以連接資料中心、分支辦公室和遠端使用者，無論國家或全球層級。

SDN 如何支援現今的網路需求？

SDN 支援現今網路中現代應用程式所需的多種功能。其中包括在分散式位置之間移動資料的能力、在私有雲與公有雲基礎架構之間轉移工作負載、快速新增或移除網路資源，以及提供速度與彈性，以支援邊緣運算與IoT等新興技術。

透過軟體定義的儲存系統，取得靈活性、可攜性與能見度

軟體定義網路是產業趨勢的一部分，其中包括軟體定義儲存（SDS）和其他軟體定義基礎架構，幫助企業將資源的管理方式（控制平面）與存取方式（資料平面）區分開來，以實現更高的靈活性、可攜性和能見度。

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