软件定义网络架构和应用分析

软件定义网络（SDN）是当前网络发展的方向之一,其目标是将网络控制与物理网络拓扑分离,从而创造一种从中央管理控制器向所有交换机和路由器发送流量的环境。该文主要探讨软件定义网络的基本架构,并就软件定义网络的应用方向作具体分析。     

软件定义网络数据平面安全综述

软件定义网络将数据平面与控制平面解耦,旨在更快地引入网络创新,并从根本上实现大型网络的自动化管理。架构创新带来了挑战与机遇,安全问题限制了软件定义网络的广泛采用。针对数据平面的攻击可能会损毁整个软件定义网络,首先介绍了数据平面结构与发展趋势;然后分析了数据平面安全风险,指出漏洞,确定潜在的攻击场景,并给出2种具体解决方案,讨论其意义与局限性;最后展望未来的安全研究方向。     

软件定义网络分布式控制平台的研究与实现

在软件定义网络可以弥补传统分布式网络体系结构不足,有效应用的情况下,软件定义网络自身所存在的弊端,对其应用效果有一定影响。对此,加强软件定义网络分布式控制平台和研究和实现是非常必要的。利用此平台对软件定义网络有效控制和优化,提高软件定义网络应用水平。本文就软件定义网络分布式控制平台进行分析和研究,希望可以建成此平台。     

面向SDN的移动目标防御技术研究进展

软件定义网络是基于开放标准的灵活架构,通过控制层管理网络功能和服务,具有控转分离、集中控制的特性;移动目标防御技术致力于构建一个不断变换的环境以提高网络系统的视在不确定性,需要灵活可定制、集中可控制的网络架构加以实施,因此将移动目标防御与软件定义网络相结合已成为更具应用价值研究热点。首先,分别介绍了软件定义网络和移动目标防御的基本概念,概括了软件定义网络所面临的安全威胁,阐述了面向SDN的移动目标防御的实现模型;其次,分别从SDN数据层、控制层和应用层归纳了移动目标防御的技术方法;最后,总结了现有SDN动态防御面临的挑战,对面向SDN的移动目标防御技术发展方向进行了展望。     

低故障恢复开销的软件定义网络控制器布局算法

控制器部署技术是软件定义网络的重要研究方向。现有控制器布局技术更多地关注节点故障时网络的鲁棒性布局方法,缺乏对连边故障情况下的灾备分析。为了解决这个问题,建立了一种低故障恢复开销软件定义网络控制器布局模型,该模型针对连边故障进行设计,并利用基于模拟退火思想的算法进行求解。仿真结果表明,该模型及算法在尽量少地损失网络时延代价的同时,有效降低了控制路径出现故障时网络的故障恢复开销。     

基于流量特征的流调度策略研究综述

软件定义网络将网络的数据层和控制层相分离,具有可编程性强和全局网络视图的优点,这一优点被越来越多的应用于数据中心网络流调度中。然而,数据中心网络中大象流和老鼠流共存的流量特征是流调度技术的一大挑战。对基于流量特征的流调度策略进行了综述,首先梳理了基于软件定义网络的数据中心网络的理论基础,然后对大象流、老鼠流、大象流与老鼠流三个方面的流调度策略进行了分析和总结,并探讨了相比于传统的流调度技术,在软件定义网络架构下基于流量特征的流调度策略的优势。最后针对目前基于流量特征的流调度技术面临的若干主要问题进行了讨论,指出了下一步的研究方向。     

浅议SDN发展对网络安全的影响

文章简要介绍了软件定义网络（software defined network,SDN）的基本思想和特点,分析了SDN与虚拟化技术的关系,着重讨论了SDN对网络安全带来的影响,并提出了大安全思路和软件定义安全方向以应对SDN发展对网络安全的影响。     

软件定义无线传感器网络研究综述

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）经过长时间的发展,技术上已经有了很大进步,并广泛应用于很多领域,但其仍存在一些技术难点,影响应用效果。软件定义网络（Software-Defined Network, SDN）是一种新的网络架构,它采用了数据平面与控制平面解耦的思路,提供了网络架构发展的新方向。为了提升WSN的技术有效性,SDN架构被引入到WSN领域中,形成了新的软件定义无线传感器网络（Software-Defined Wireless Sensor Networks, SDWSN）。在分析软件定义无线传感器网络现有研究成果的基础上,阐述了WSN及SDN的发展现状;结合目前的研究进展,综述了SDWSN可行的技术方案;探讨了SDWSN未来的研究方向及发展趋势。     

软件定义网络控制平面的研究综述

软件定义网络(Software-defined network,SDN)作为一种新兴的网络范式,通过解耦控制平面与数据转发平面,集中控制并且聚集全网视图,在控制平面与数据平面建立开放接口,启用外部应用使得网络具有可编程性,从而弥补当前网络架构所存在的不足与限制。其中,控制器作为SDN中重要的组成部分,成为了研究的热点。针对软件定义网络控制平面控制器的研究,首先总结了当前SDN控制平面控制器技术发展的现状并对其进行归类;其次着重分析了当前控制器存在的一致性、可扩展性、负载均衡等一系列问题;最后探讨了软件定义网络技术未来的研究发展方向及趋势。     

无线软件定义网络研究前景展望

软件定义网络是一种新型网络创新架构,其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来,从而实现了网络流量的灵活控制,为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。软件定义网络能够改变现有的数据发送规则,由转发设备决定的僵硬模式能够显著提高数据发送的服务质量。目前软件定义网络的无线网络条件下应用的研究还处于起步阶段,本文分析了无线网络中实现软件定义网络可能遇到的困难与机遇。     

2015年重点组稿方向

本年度我刊将特别关注大数据、移动互联网、云计算、信息安全、物联网方面的稿件。主要组稿方向如下(但不仅限以下方向):网络与通信:移动互联网、物联网、移动通信、移动支付、软件定义网络、近场通信、     

软件定义网络匿名通信关键技术研究

软件定义网络的发展使得其对信息安全的要求越来越高,匿名通信成为软件定义网络的关键研究点.由于软件定义网络特有的管控分离性能,传统网络中的匿名方案难以在其平台应用.提出一种新的软件定义网络匿名通信方案,通过重写数据包实现其匿名性,通过扩展Open Flow协议实现数据包的正常转发,并且采用新的最大值随机路径算法保证通信路径的隐匿性,实现基于软件定义网络的低延迟、高匿名传输.     

软件定义网络中北向接口语言综述

软件定义网络(software defined networking,简称SDN)的产生使得网络中的数据平面与控制平面相分离,网络中的控制逻辑集中于控制器上,运行于控制器上的网络应用使得网络变得更加简单可控和灵活.软件定义网络中的北向接口是指控制器与网络应用之间进行通信的接口.在软件定义网络应用研究与开发的过程中,北向接口占据着一个重要的地位.综述了SDN中北向接口的编程语言,首先介绍北向接口编程语言的研究背景,然后根据编程语言的抽象程度、编程模型、实现机制以及是否引入新功能这4个方面将编程语言分类,详细介绍每个类别下各种北向接口语言的结构和核心特性,最后结合语言的应用场景对编程语言进行横向比较,进而展望了北向接口编程语言未来的研究方向.     

基于软件定义网络的技术与安全体系探索

软件定义网络为一种全新的网络体系结构,其应用有效弥补了传统网络结构过于扁平化、安全防护手段单一的弊端,在提升网络安全等级、降低运维管理难度方面优势突出。本文介绍软件定义网络技术的基本特征,分析基于软件定义网络的安全体系构建,并对其在企业内网中的应用经验进行总结,以搭建系统化的软件定义网络技术体系,为其研究应用提供理论参考。     

软件定义网络研究综述

现有网络设备支持的协议体系庞大, 导致高度复杂, 不仅限制了IP网络的技术发展, 更无法满足当前云计算、大数据和服务器虚拟化等应用趋势。软件定义网络（SDN）作为一种最新网络架构, 对网络设备控制面、转发面和应用层功能进行重新定义抽象, 使得网络设备软件可编程, 有望改变上述局面。介绍了OpenFlow技术的产生背景、特点及发展现状, 分析了基于OpenFlow的SDN体系结构和平台设计的关键技术, 并探究了SDN技术在网络管理自动化、光网络传输与IP承载的统一控制、无线网络的平滑切换、网络虚拟化和QoS保证等方向的应用。     

软件定义网络的测量方法研究

测量技术是状态监测、性能管理、安全防御等网络研究的基础,在网络研究领域具有重要地位.相较于传统网络,软件定义网络在标准性、开放性、透明性等方面的优势给网络测量研究带来了新的机遇.测量数据平面和测量控制平面的分离,启发了通用和灵活的测量架构的设计与实现;标准化的编程接口,使得测量任务可以快速地开发和部署,中心化的网络控制可以基于反馈的测量结果实时地优化数据平面的硬件配置和转发策略,数据平面基于流表规则的处理机制支持对流量更加精细化地测量.但是,软件定义网络测量中额外部署的测量机制造成的资源开销与网络中有限的计算资源、存储资源、带宽资源产生了矛盾,中心化的控制平面也存在一定的性能瓶颈,这是软件定义网络测量研究中的主要问题和挑战.分别从测量架构、测量对象两方面对当前软件定义网络测量研究成果进行了归纳和分析,总结了软件定义网络测量的主要研究问题.最后,基于现有研究成果讨论了未来的研究趋势.     

基于核函数的软件定义网络DDoS实时安全系统

针对软件定义网络中DDoS攻击的检测准确率与延迟较长的问题,提出了一种基于核函数的软件定义网络DDoS实时安全系统。首先,每个周期提取软件定义网络的报文头信息,并组织成矩阵形式;其次,采用马氏距离分析相邻特征向量的显著变化,设计了两个核函数综合评估攻击行为的流量;最终,采用谱聚类技术与协方差统计信息自动地定位攻击者。基于真实软件定义网络进行了实验,结果显示该安全系统实现了较高的检测准确率,并且实现了理想的处理时间。     

基于SDN网络攻防平台的研究与实现

经过多年的信息技术发展和商业模式探索,网络虚拟化已然进入快速发展的阶段.探究了网络虚拟化安全,阐述了软件定义网络(SDN)概念与体系结构,分析了网络虚拟化所带来的安全威胁,并针对新时代的挑战,结合SDN概念引申出软件定义信息安全(SDIS)的概念,介绍了软件定义信息安全架构体系与其具体实现.     

从“世界定义软件”稳稳做起

软件定义网络（SDN）这一概念出现后。软件定义数据中心（SDD）、软件定义系统（SDS）等类似名词纷涌而出，并出现了“软件定义世界”的终极说法。     

智能软件定义网络

近年来,人工智能（Artificial Intelligence,AI ）以强劲势头吸引着学术界和工业界的目光,并被广泛应用于各种领域.计算机网络为人工智能的实现提供了关键的计算基础设施.然而,传统网络固有的分布式结构,往往无法快速、精准地提供人工智能所需要的计算能力,导致人工智能难以实际应用和部署.软件定义网络（Software Defined Networking,SDN）提出集中控制的理念,中央控制器能够按需快速地为人工智能适配计算能力,从而实现其全面部署.将人工智能与SDN网络相结合,实现智能化软件定义网络,既可以解决棘手的传统网络问题,也能够促进网络应用创新.因此,本文首先研究将人工智能应用于软件定义网络所存在的问题,深入分析基于人工智能的SDN的优势,说明软件定义网络与人工智能结合的必要性.其次,自底向上的从SDN的数据平面、控制平面和应用平面角度出发,思考了不同网络平面与人工智能的结合.通过描述智能化软件定义网络的相关研究历程,介绍了智能软件定义网络在路由优化、网络安全和流量安全三方面的关键技术和面对的挑战.最后结合其他新兴领域说明智能软件定义网络的优势和前景,并对未来研究工作进行了展望.