SDN的第一哩路：使用導向的網路基本建設智慧管線

軟體定義網路(Software Defined Network) 說了這麼多年，不同的廠商也開始有不同的方法及標準。除了網路設備商之外(Cisco、華為、Juniper)，作業系統廠商、虛擬化廠商、甚至是開源世界每天都有新的工具或產品出來，讓使用者一時也無所適從。

但在另一端的基礎線路部分，電信商及設備商面臨的挑戰更是巨大。隨著物聯網、無線網路、高速網路的莫爾級成長，從前骨幹才有的100MB 速度，早就成為家家戶戶上網最後一哩路的正常速率了，更不要說無線4G 的無所不在以及取代市話的必然趨勢了。

在基礎線路部分除了面對新的硬體技術的挑戰，更必須解決虛擬化及雲端化之後，南北流量被東西流量取代的事實。從前小而多而分佈的網路流量，現在被大而少而集中的虛擬機轉移(VMotion、Live Migration) 取代，二層的Ethernet網路及三層的IP 網路，在frame 和packet 上都必須做基礎的修改，而跨網域的PON 更必須帶上不同的標籤及資料，這對已經存在許久的設備、標準及算法都是天翻地覆的革命。

在更高層的應用上，P2P、視訊、串流等資料，更對行動及固網造成了直接的衝擊。網路上充滿了垃圾流量，底層交換設備從前「盲目」地把frame 及封包分發而無判斷機制，讓這些無意義的流量佔了網路頻寬的絕大部分。在物聯網開始興起的當今，底層的網路設備更必須有智慧感測功能來判斷內容的價值，這當然也希望在設備及設計上的完全打掉重練。

中國大陸的網民眾多，應用複雜、資料龐大，其電信業者在處理新一代的網路應用時，也追隨著國外一流廠商的腳步，試著解決如黑洞般的頻寬需求，本書在技術上、趨勢上、應用上以及設計上，相信都會是你深入了解的最好起點。

胡嘉璽

軟體定義網路(Software Defined Network) 說了這麼多年，不同的廠商也開始有不同的方法及標準。除了網路設備商之外(Cisco、華為、Juniper)，作業系統廠商、虛擬化廠商、甚至是開源世界每天都有新的工具或產品出來，讓使用者一時也無所適從。

但在另一端的基礎線路部分，電信商及設備商面臨的挑戰更是巨大。隨著物聯網、無線網路、高速網路的莫爾級成長，從前骨幹才有的100MB 速度，早就成為家家戶戶上網最後一哩路的正常速率了，更不要說無線4G 的無所不在以及取代市話的必然趨勢了。

在基礎線路部分除了面對新的硬體技術的挑戰，更必須...

前言
Chapter 01 新型應用時代的智慧管線需求
1.1 傳統通訊網路面臨的挑戰 ...........................................................1-2
1.2 新型應用對智慧管線的需求 .......................................................1-3
1.2.1 網際網路時代對通訊網路的整體需求 ...............................1-3
1.2.2 網際網路視訊應用的需求 .................................................1-5
1.2.3 行動網際網路應用的需求 .................................................1-6
1.2.4 雲端運算應用的需求 ........................................................1-9
1.3 智慧管線的功能解析 ..................................................................1-11
1.3.1 智慧管線的內涵和定義 ....................................................1-11
1.3.2 智慧管線的功能需求 ........................................................1-12
1.3.3 智慧管線的技術系統 ........................................................1-13
1.4 小結...........................................................................................1-15 Chapter 02 支援網際網路應用的通用智慧管線技術
2.1 網路多維感測技術 .....................................................................2-2
2.1.1 網路多維感測技術概述 ....................................................2-2
2.1.2 DPI 技術原理 ...................................................................2-7
2.1.3 行動網路感測技術和功能 .................................................2-13
2.1.4 固網感測技術和功能 ........................................................2-16
2.2 資源隨選設定技術 .....................................................................2-18
2.2.1 策略控制技術 ...................................................................2-18
2.2.2 流量最佳化技術 ...............................................................2-35
2.3 應用品質保障技術 .....................................................................2-39
2.3.1 寬頻連線網中的QoS 技術 ................................................2-40
2.3.2 IP 都會區網路和骨幹網中的QoS 技術 ..............................2-42
2.3.3 連線網與骨幹網品質保障的一致性 ...................................2-57
2.4 網路功能開放技術 .....................................................................2-58
2.4.1 網路功能開放架構............................................................2-58
2.4.2 策略控制功能開放技術 ....................................................2-62
2.4.3 其他網路功能開放技術 ....................................................2-68
2.5 裝置功能開放技術 .....................................................................2-70
2.5.1 軟體定義網路（SDN）概述 .............................................2-70
2.5.2 OpenFlow 技術 ................................................................2-74
2.5.3 裝置廠商的SDN 戰略 ......................................................2-81
2.6 小結...........................................................................................2-85
Chapter 03 支援網際網路視訊應用的智慧管線技術
3.1 高速承載技術 ............................................................................3-2
3.1.1 有線寬頻 —— PON 技術 .................................................3-2
3.1.2 無線寬頻 —— LTE 技術 ...................................................3-23
3.1.3 40G/100G 高速鏈路技術 .................................................3-40
3.2 CDN 智慧承載技術 ....................................................................3-55
3.2.1 CDN 基本概念 .................................................................3-55
3.2.2 CDN GSLB 技術...............................................................3-60
3.2.3 CDN Cache 技術 .............................................................3-70
3.2.4 CDN 智慧分發技術 ..........................................................3-77
3.3 視訊應用最佳化技術 ..................................................................3-79
3.3.1 視訊應用最佳化的想法及技術 ..........................................3-79
3.3.2 視訊業務點對點保障及監控部署方案 ...............................3-86
3.4 小結...........................................................................................3-91
Chapter 04 支援行動網際網路應用的智慧管線技術
4.1 核心網路最佳化技術 ..................................................................4-2
4.1.1 PCC 技術 .........................................................................4-2
4.1.2 PCC 的費率功能 ...............................................................4-7
4.1.3 MOSAP ............................................................................4-11
4.2 無線網路智慧最佳化技術 ...........................................................4-16
4.2.1 無線網路空中介面最佳化技術 ..........................................4-16
4.2.2 無線網路天線饋電線最佳化技術 ......................................4-31
4.3 業務承載保障機制分析 ..............................................................4-39
4.3.1 EPS QoS 整體概述 ............................................................4-39
4.3.2 E-UTRAN 的QoS 保障機制 ..............................................4-41
4.3.3 EPC 核心網路的QoS 保障機制 .........................................4-45
4.3.4 對點對點保障機制的考慮 .................................................4-50
4.4 跨網路協作智慧承載技術 ...........................................................4-57
4.4.1 無線區域網與蜂巢網融合架構 ..........................................4-57
4.4.2 無線區域網與蜂巢網融合關鍵技術 ...................................4-64
4.5 小結...........................................................................................4-76
Chapter 05 支援雲端運算應用的智慧管線技術
5.1 虛擬機器感測技術 .....................................................................5-2
5.1.1 以主機為基礎的虛擬機器感測 ..........................................5-2
5.1.2 以網路卡為基礎的虛擬機器感測 ......................................5-3
5.1.3 以交換機為基礎的虛擬機器感測 ......................................5-4
5.2 資料中心二層互連技術 ..............................................................5-9
5.2.1 以MAC 為基礎的資料中心二層互連 ................................5-10
5.2.2 以IP 為基礎的資料中心二層互連 .....................................5-15
5.3 資料中心虛擬化技術 ..................................................................5-16
5.3.1 以MAC 為基礎的資料中心虛擬化 ....................................5-16
5.3.2 以IP 為基礎的資料中心虛擬化 .........................................5-20
5.4 流量最佳化 ................................................................................5-24
5.4.1 以負載平衡為基礎的流量最佳化 ......................................5-25
5.4.2 以位置和標識分離為基礎的流量最佳化 ............................5-25
5.5 小結...........................................................................................5-27
Chapter 06 智慧管線發展趨勢展望
6.1 智慧管線標準系統的進展 ...........................................................6-2
6.2 電信業者案例參考 .....................................................................6-6
6.3 關鍵技術的廠商支援情況 ...........................................................6-12
6.4 歸納與展望 ................................................................................6-13
6.5 小結...........................................................................................6-14

前言
Chapter 01 新型應用時代的智慧管線需求
1.1 傳統通訊網路面臨的挑戰 ...........................................................1-2
1.2 新型應用對智慧管線的需求 .......................................................1-3
1.2.1 網際網路時代對通訊網路的整體需求 ...............................1-3
1.2.2 網際網路視訊應用的需求 .................................................1-5
1.2.3 行動網際網路應用的需求 .................................................1-6
1.2.4 雲端運算應用的需求 ..........