Page 42 - 网络电信2020年8月刊上
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解 决 方 案
基于Openflow协议的网络虚拟化平台探究
王辉，徐程，许思宁
中国联通广州分公司
摘要：目前建立网络创新平台的关键技术之一便是网
络虚拟化技术，网络管理员利用这项技术可以构建自定义
的虚拟网络，并且在底层网络系统的网络控制逻辑上实现
运行。在同一个物理网络系统中，可高效并行多个自定义
的虚拟网络，本文利用Openflow协议为建立网络虚拟化平
台提出了全新的思路。
关键词：Openflow协议；网络体系；虚拟化平台
一、Openflow技术与网络体系结构 匹配成功，则执行相关的指令；如匹配失败，则查找流表内的
1、技术起源 特殊流表项。
Openflow来自于Clean Slate项目组，它是根据社会需求 （2）控制器代表控制平面，统一控制与管理网络内的交换
设计的网络体系结构。Openflow明确了软件定义网络的中心思 机。当前，已经开发与推广了对协议有效支持的各种控制器，
想，它成功分离了控制权与数据转发权，促进了软件定义网络 其中功能最佳，应用广泛的是OpenDaylight控制器。
的发展。 （3）协议对三种消息类型提供了支持：每一类型消息又
2、网络体系结构 包含多个子消息。控制器发送了controller-to-switch消息，
结合Openflow技术的网络体系结构包括控制器、交换机和 交换机不需要提供反馈信息。这一消息是指对交换机管理或是
协议。其中交换机是转发数据的平台，可以匹配和转发数据； 交换机的工作状态；同时交换机提供了asynchronous消息，
控制器是控制平台，可以集中控制与管理整个网络；协议是连 通知控制器数据包已到达，进一步改变了本身的工作状态；
接交换机与控制器的安全通道。 symmetric属于双向消息，在交换机和控制器之间交流信息。
图1 Openflow网络体系结构
二、网络虚拟化技术概述
1、网络虚拟化定义
网络虚拟化技术解决了目前互联网出现的各种问题，它
的设计原则：科学应用物理网络资源，达到不同客户的实际需
求，最终共享网络资源。
2、网络虚拟化映射
虚拟网络实际是底层物理网络的一个子网，每个虚拟子网
的节点均在底层网络的物理节点上映射，每条虚拟子网链路都
在底层网络的物理链路上映射。从底层虚拟子网到底层物理网
络产生两种映射方法，即静态与动态的方法。静态方法禁止在
虚拟子网的生命周期内对物理资源进行改变，动态法则允许虚
拟子网结合本身需求响应改变物理资源。
（1）交换机利用内部一个或多个流表以及一个组表转发和 三、Openflow协议的网络虚拟化平台的建立
匹配数据，当平面向交换机传递数据包时，在查找流表的过程 1、网络虚拟化的问题
中对数据包实行匹配与传输。匹配开始后，数据包在首个交换 定义三部分信息，以及利用一个方法对虚拟网络定义，这
机的流表内完成匹配，流表根据流表象的优先级逐一匹配，如 三部分信息包括：虚拟网络的拓扑、虚拟网络与物理网络的映
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