مدل مرجع SDN

مدل اولیه معماری SDN بسیار ساده، موثر و قابل فهم است. اما برای داشتن جزییات بیشتر نیاز به داشتن یک مدل با جزییات کاملتر به عنوان مدل مرجع است.شکل زیر مدل ارائه شده در سند ONF است.

 
ONF, SDN architecture,https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdn-resources/te.‎.‎.‎

در نگاه اول، در این مدل سه لایه اصلی مدل SDN دیده می‌شود. این سه لایه عبارتند از:

• ♦ در لایه پایین یا ارسال داده، المانهای ارسال داده در شبکه SDN دیده می‌شوند. به این ابزارها سوییچ SDN نیز گفته می‌شود. در هر یک از این المانهای شبکه یک بخش "واسط لایه ارسال داده با لایه کنترل" یا به اختصار "واسط لایه کنترل" وجود دارد. وظیفه این بخش ارتباط با لایه کنترل شامل ارسال بسته‌های نمایه هر جریان، ارسال داده‌های مدیریتی لازم و دریافت وضعیت و داده‌های مدیریتی از کنترلر است. همچنین مسیر کنترلی بخشهای دیگر المان شبکه یا سوییچ SDN است. در سوییچ SDN بخشی وجود دارد که یک جدول ارسال و پردازش داده را ایجاد می‌کند تا مشخص شود برای هر جریان داده چه عملیاتی باید انجام شود. قسمت دیگر سوییچ SDN بخش ارسال و پردازش داده است. این قسمت وظیفه ارسال و یا پردازش داده بر اساس سیاستهای کنترلر و یا لایه‌های بالاتر را دارد. این سیاستها از طریق جداول ارسال و پردازش داده در اختیار این بخش قرار داده می‌شود.
• ♦ در لایه وسط یا لایه کنترل، المان کنترلر (یا کنترلرها) دیده می‌شود. به کنترلر، سیستم عامل شبکه نیز گفته می‌شود. در هر کنترلر چند بخش اصلی و کلی وجود دارد. طبیعتاً یک کنترلر بر اساس معماری می‌تواند بخش‌های جزیی بسیار بیشتری داشته باشد. بخش راه انداز "واسط لایه ارسال داده با لایه کنترل"وظیفه ارسال و دریافت بسته‌ها با واسط ارسال داده در سوییچ SDN مطابق آنچه قبلاً گفته شد را دارد. در طرف دیگر بخش واسط شمالی وجود دارد. این واسط با برنامه‌های کاربردی که در لایه کاربرد قرار دارند از طریق واسطهای استاندارد موجود در ارتباط است. بخش اصلی کنترلر که عملیات منطقی کنترلر را انجام می‌دهد با SDN Control Logic نشان داده شده است.
• ♦ در بالاترین لایه، لایه کاربرد قرار دارد. این لایه شامل برنامه‌های کاربردی مختلف است. در هر برنامه کاربردی دو بخش اصلی وجود دارد. بخش برنامه اصلی و بخش "راه انداز واسط شمالی". بخش اصلی در واقع بخش قابل برنامه ریزی کنترلر است. این بخش، رفتار مورد نظر را از طریق برنامه از طریق بخش "راه انداز واسط شمالی" به کنترلر دیکته کرده و همچنین اطلاعات مورد نیاز را از طریق این واسط از شبکه می‌گیرد. کنترلر دیدگاه خلاصه شده شبکه SDN را از طریق همین واسط در اختیار برنامه‌های کاربردی قرار می‌دهد. از آنجا که هر برنامه ممکن است معماری خاص خود را داشته باشد، معماری این لایه می‌تواند بسته به نرم‌افزارهای کاربردی متفاوت باشد. به زبان دیگر این بخش قسمت "قابل تعریف با نرم افزار" یا لایه قابل برنامه ریزی است. بنابراین هیچ ساختار از پیش تغریف شده ای برای نوشتن برنامه‌ها در این لایه تعیین نشده است. مسئله اصلی در این لایه پروتکل ارتباطی استاندارد بین لایه کنترل و لایه کاربرد است. بعضی از شرکتهایی که کنترلر اختصاصی خود را ارائه می‌کنند، پروتکل اختصاصی خود را برای این لایه ارائه کرده اند. اما پروتکلهای استاندارد ارتباطی بین لایه کنترل و لایه کاربرد، پروتکلهای REST و JAVA هستند.

لایه دیگری که در شکل به موازات سه لایه مذکور مشاهده می‌شود، لایه مدیریت است. هرچند بسیاری از توابع مدیریت شبکه سنتی را می‌توان از طریق لایه کنترل و کاربردهای خاص مدیریت شبکه فراهم نمود،‌ برخی توابع مدیریتی خاص وجود دارد که باید به صورت مجزا فراهم شود. در لایه ارسال داده لازم است که راه ‌اندازی اولیه عناصر شبکه انجام شده، بخشهایی که توسط SDN کنترل خواهد شد مشخص شده و کنترلر SDN برای آنها پیکربندی شود. در لایه کنترل لازم است که سیاستهایی که مشخص کننده قلمرو تحت کنترل هر کاربرد SDN است پیکربندی شده و کارایی سیستم پایش شود. در لایه کاربرد لازم است که قراردادها و SLAها پیکربندی شود. در تمامی سطوح سیستم مدیریت باید موارد امنیتی که امکان ارتباط امن بین توابع توزیع شده را فراهم می‌نماید پیکربندی کند.