软件定义网络技术与实践

产教融合： 以学生为中心，对接SDN 科技发展趋势和市场需求，引进行业新技术、新规范。

理实一体： 以网络应用为中心，以具体项目为主线，基础理论与操作案例层层递进，紧密结合。

编排新颖： 采用活页式装订，每个项目均包含实施任务单、实施评价单，方便教学与评价。

传统互联网已经无法适应全球网络急剧扩张的形势，建设可扩展、可管可控与服务质量高、绿色节能的新一代网络刻不容缓。软件定义网络（SDN）打破了传统网络架构的设计理念，一方面实现了网络控制平面和数据平面相分离，另一方面开放了网络可编程，实现了流量可视化控制。SDN极大地提升了现有网络的可控性、可管性和灵活性，有效降低了网络服务的投资成本和运营成本。SDN的出现和发展深刻影响着电信运营商的网络演进以及运营模式的变革，同时也影响着设备制造商乃至整个产业链上各个环节参与者的生存状态和模式，其对未来互联网市场将具有颠覆性的意义。

本书根据SDN的组成结构自下而上分层讲解，首先从网络的发展引出SDN的定义，接着依次介绍SDN的数据平面、南向接口、控制平面和北向接口，最后介绍SDN的基本应用实践和网络虚拟化技术SDN实现。学生使用本书不仅能快速入门，还能学习SDN的案例开发，全面掌握SDN实践技能。

本书主要特点如下：

（1）产教融合，双元开放。本书得到了业内企业的大力支持，对接SDN科技发展趋势和市场需求，将行业内SDN领域成熟的新技术、新规范引入教材。

（2）突出重点，将基础理论与技术操作融为一体。本书以网络应用为中心，重点讲解SDN技术的核心原理、配置方法、使用场景，将实际项目开发和理论教学紧密结合，做到基础理论与操作案例层层递进，让学生对SDN技术从理论到实践操作都得以充分理解和掌握。

（3）分层递进，配备丰富的数字化教学资源。本书主要面向职业教育的本科和专科学生，实现分层教学，其中本科的内容标注了*号，满足项目学习、模块化学习等不同学习方式要求，本书配套完成了SDN网络课程建设，实现SDN教材与线上线下教学紧密结合。

（4）配合三教改革，采用活页工单式方法编写。目前，市场上大部分SDN书籍都是为技术人员所编写的开发指引，并不适合初学者，本书以职教专科和本科相关专业师生为对象，配合专业三教改革，采用活页工单方式编写，实现技术讲解与训练合二为一，以便于“教、学、做”一体化教学方法的实施。

本书由但唐仁任主编，尹璐任副主编，中国水利水电出版社的有关负责同志对本书的出版给予了大力支持。在本书编写过程中编者参考了大量国内外计算机网络技术及SDN文献资料，在此谨向这些著作者以及为本书出版付出辛勤劳动的同志深表感谢！

由于编者水平有限，书中不妥与疏漏之处在所难免，请广大读者批评指正。编者的电子邮箱：dantr@sziit.edu.cn。

前言
项目1　SDN技术引导 001
1.1　认知SDN 002
1.1.1　实施任务单 002
1.1.2　实施评价单 003
1.1.3　相关知识点 004
1.2　与SDN密切相关的网络基础设备
　　 及协议 012
1.2.1　实施任务单 012
1.2.2　实施评价单 013
1.2.3　相关知识点 014
1.3　课后提升 023
项目2　SDN基础环境搭建 025
2.1　认知SDN基本原理 026
2.1.1　实施任务单 026
2.1.2　实施评价单 027
2.1.3　相关知识点 028
2.2　搭建SDN原型系统的仿真网络 032
2.2.1　实施任务单 032
2.2.2　实施评价单 034
2.2.3　任务实施指引 035
2.2.4　相关知识点 042
2.3　课后提升 047
项目3　SDN数据平面（交换机）应用
　　　 实践 051
3.1　认知SDN的数据平面工作原理 052
3.1.1　实施任务单 052
3.1.2　实施评价单 053
3.1.3　相关知识点 054
3.2　认知Open vSwitch交换机 060
3.2.1　实施任务单 060
3.2.2　实施评价单 061
3.2.3　任务实施指引 062
3.2.4　相关知识点 069
*3.3　认知P4语言 076
3.3.1　实施任务单 076
3.3.2　实施评价单 077
3.3.3　任务实施指引 078
3.3.4　相关知识点 082
3.4　课后提升 084
项目4　SDN南向接口应用实践 089
4.1　分析南向接口协议OpenFlow交互
　　 流程 090
4.1.1　实施任务单 090
4.1.2　实施评价单 091
4.1.3　任务实施指引 092
4.1.4　相关知识点 093
4.2　认知OpenFlow协议典型消息 101
4.2.1　实施任务单 101
4.2.2　实施评价单 102
4.2.3　任务实施指引 103
4.2.4　相关知识点 105
4.3　课后提升 109
项目5　SDN控制器应用实践 113
5.1　认知SDN控制器基本原理 114
5.1.1　实施任务单 114
5.1.2　实施评价单 115
5.1.3　相关知识点 116
5.2　应用OpenDaylight控制器 121
5.2.1　实施任务单 121
5.2.2　实施评价单 122
5.2.3　任务实施指引 123
5.2.4　相关知识点 126
5.3　应用Ryu控制器 131
5.3.1　实施任务单 131
5.3.2　实施评价单 132
5.3.3　任务实施指引 133
5.3.4　相关知识点 134
5.4　课后提升 143
项目6　SDN北向接口应用实践 147
6.1　认知SDN北向接口基本原理 148
6.1.1　实施任务单 148
6.1.2　实施评价单 149
6.1.3　相关知识点 150
6.2　应用OpenDaylight控制器北向接口 161
6.2.1　实施任务单 161
6.2.2　实施评价单 162
6.2.3　任务实施指引 163
6.2.4　相关知识点 164
*6.3　应用Floodlight等控制器北向接口 168
6.3.1　实施任务单 168
6.3.2　实施评价单 169
6.3.3　任务实施指引 170
6.3.4　相关知识点 172
6.4　课后提升 178
项目7　SDN基本应用实践 181
7.1　SDN实现数据中心网络 182
7.1.1　实施任务单 182
7.1.2　实施评价单 183
7.1.3　任务实施指引 184
7.1.4　相关知识点 188
*7.2　SDN实现简易负载均衡 190
7.2.1　实施任务单 190
7.2.2　实施评价单 191
7.2.3　任务实施指引 192
7.2.4　相关知识点 196
7.3　SDN实现简易防火墙 199
7.3.1　实施任务单 199
7.3.2　实施评价单 200
7.3.3　任务实施指引 201
7.3.4　相关知识点 206
7.4　课后提升 207
项目8　网络虚拟化技术SDN实现 209
*8.1　认知网络虚拟化平台 210
8.1.1　实施任务单 210
8.1.2　实施评价单 211
8.1.3　任务实施指引 212
8.1.4　相关知识点 213
*8.2　认知VxLAN 219
8.2.1　实施任务单 219
8.2.2　实施评价单 220
8.2.3　任务实施指引 221
8.2.4　相关知识点 223
*8.3　华为iMaster NCE-Fabric应用实践 225
8.3.1　实施任务单 225
8.3.2　实施评价单 226
8.3.3　任务实施指引 227
8.3.4　相关知识点 236
8.4　课后提升 240
参考文献 242

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21. 人工智能应用基础 [主编 杨缨 李佳]
22. 人工智能概论（第二版） [主编　任云晖　丁红　徐迎春 ]
23. 信息时代美育之道 [主编　刘宏宇　黎娅]
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27. 应用数学 [主编 刘东海 刘丽瑶]
28. 网络系统集成 [主编 唐继勇 孙梦娜]
29. 计算机网络基础创新教程（模块化+课程思政版） [主编 唐继勇 李旭]
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