सॉफ्टवेयर-डिफाइंड नेटवर्किंग

सॉफ़्टवेयर-परिभाषित नेटवर्किंग (एसडीएन) तकनीक नेटवर्क प्रबंधन के लिए एक दृष्टिकोण है जो पारंपरिक नेटवर्क प्रबंधन की तुलना में क्लाउड कम्प्यूटिंग  के समान तरीके से नेटवर्क प्रदर्शन और निगरानी में सुधार करने के लिए गतिशील, प्रोग्रामेटिक रूप से कुशल नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन को सक्षम बनाता है। एसडीएन का उद्देश्य पारंपरिक नेटवर्क की स्थिर वास्तुकला को संबोधित करना है और इसे रूटिंग प्रक्रिया (नियंत्रण विमान) से नेटवर्क पैकेट (डेटा प्लेन) की अग्रेषण प्रक्रिया को अलग करके एक नेटवर्क घटक में नेटवर्क इंटेलिजेंस को केंद्रीकृत करने के लिए नियोजित किया जा सकता है। नियंत्रण विमान में एक या अधिक नियंत्रक होते हैं, जिन्हें एसडीएन नेटवर्क का मस्तिष्क माना जाता है, जहां संपूर्ण खुफिया जानकारी शामिल होती है। हालाँकि, केंद्रीकरण में सुरक्षा से संबंधित कुछ कमियाँ हैं, स्केलेबिलिटी और लोच। 2011 में खुला प्रवाह  के उद्भव के बाद से एसडीएन आमतौर पर ओपनफ्लो प्रोटोकॉल ( प्रसार बदलना  में नेटवर्क पैकेट के पथ को निर्धारित करने के उद्देश्य से नेटवर्क प्लेन तत्वों के साथ दूरस्थ संचार के लिए) से जुड़ा था। हालांकि, 2012 के बाद से, मालिकाना सिस्टम ने भी इस शब्द का उपयोग किया है।  इनमें सिस्को सिस्टम्स का ओपन नेटवर्क एनवायरनमेंट और निकिरा का  नेटवर्क वर्चुअलाइजेशन प्लेटफ़ॉर्म  शामिल हैं।

SD-WAN वृहत् क्षेत्र जालक्रम (WAN) पर समान तकनीक लागू करता है।

इतिहास
एसडीएन सिद्धांतों के इतिहास का पता सबसे पहले सार्वजनिक स्विच्ड टेलीफोन नेटवर्क में उपयोग किए गए नियंत्रण और डेटा प्लेन के पृथक्करण से लगाया जा सकता है। इसने डेटा नेटवर्क में आर्किटेक्चर का उपयोग करने से वर्षों पहले प्रावधान और प्रबंधन को सरल बनाने का एक तरीका प्रदान किया था।

इंटरनेट इंजीनियरिंग टास्क फोर्स|इंटरनेट इंजीनियरिंग टास्क फोर्स (IETF) ने 2004 में फॉरवर्डिंग एंड कंट्रोल एलिमेंट सेपरेशन (ForCES) नामक प्रस्तावित इंटरफ़ेस मानक में नियंत्रण और अग्रेषण कार्यों को अलग करने के विभिन्न तरीकों पर विचार करना शुरू किया। ForCES वर्किंग ग्रुप ने एक सहयोगी सॉफ़्टराउटर आर्किटेक्चर का भी प्रस्ताव रखा। आईईटीएफ के अतिरिक्त प्रारंभिक मानकों में डेटा से नियंत्रण को अलग करने के लिए आईपी सेवा प्रोटोकॉल के रूप में लिनक्स नेटलिंक शामिल है और एक पथ संगणना तत्व (पीसीई)-आधारित वास्तुकला। ये शुरुआती प्रयास लोकप्रियता हासिल करने में विफल रहे। एक कारण यह है कि इंटरनेट समुदाय में कई लोग नियंत्रण को डेटा से अलग करना जोखिम भरा मानते हैं, विशेष रूप से नियंत्रण स्तर में विफलता की संभावना को देखते हुए। दूसरा कारण यह है कि विक्रेता चिंतित थे कि नियंत्रण और डेटा विमानों के बीच मानक एप्लिकेशन प्रोग्रामिंग इंटरफेस (एपीआई) बनाने से प्रतिस्पर्धा बढ़ जाएगी।

स्प्लिट कंट्रोल/डेटा प्लेन आर्किटेक्चर में ओपन-सोर्स सॉफ़्टवेयर का उपयोग स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के कंप्यूटर-विज्ञान विभाग में ईथेन परियोजना में अपनी जड़ें तलाशता है। इथेन के सरल स्विच डिज़ाइन के कारण ओपनफ्लो का निर्माण हुआ, और OpenFlow के लिए एक API पहली बार 2008 में बनाया गया था। उसी वर्ष, नेटवर्क के लिए एक ऑपरेटिंग सिस्टम NOX बनाया गया। एसडीएन के लिए व्यावहारिक अनुप्रयोगों का वर्णन करते हुए 2007 में स्वतंत्र शोधकर्ताओं द्वारा कई पेटेंट आवेदन दायर किए गए थे, नेटवर्क के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम, मल्टी-कोर सीपीयू के रूप में नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर गणना इकाइयाँ और कार्यक्षमता के आधार पर वर्चुअल-नेटवर्क विभाजन के लिए एक विधि। ये एप्लिकेशन 2009 में सार्वजनिक हो गए और तब से इन्हें छोड़ दिया गया है।

SDN अनुसंधान में vSDNEmul जैसे एमुलेटर शामिल थे, एस्टीनेट और मिनीनेट। स्टैनफोर्ड में ओपनफ्लो पर काम जारी रहा, जिसमें एकल कैंपस नेटवर्क में प्रोटोकॉल के उपयोग का मूल्यांकन करने के लिए टेस्टबेड का निर्माण, साथ ही कई कैंपस को जोड़ने के लिए WAN को रीढ़ की हड्डी के रूप में शामिल किया गया। शैक्षणिक सेटिंग्स में, एनईसी और हेवलेट पैकर्ड  के ओपनफ्लो स्विचों पर आधारित कई शोध और उत्पादन नेटवर्क थे, साथ ही 2009 में क्वांटा कंप्यूटर व्हाइटबॉक्स पर आधारित नेटवर्क भी थे। शिक्षा जगत से परे, एनटीटी और गूगल के साथ सह-विकसित ओनिक्स से ओवीएस को नियंत्रित करने के लिए 2010 में निकिरा द्वारा पहली तैनाती की गई थी। 2012 में Google की B4 एक उल्लेखनीय तैनाती थी। बाद में, Google ने डेटासेंटरों में पहली OpenFlow/Onix तैनाती की घोषणा की। चीनी मोबाइल में एक और बड़ी तैनाती मौजूद है। एसडीएन और ओपनफ्लो को बढ़ावा देने के लिए 2011 में नेटवर्किंग फाउंडेशन खोलें  की स्थापना की गई थी।

2014 इंटरऑप और टेक फील्ड दिवस पर, सॉफ्टवेयर-परिभाषित नेटवर्किंग को अवाया द्वारा सबसे छोटे पथ ब्रिजिंग (आईईईई 802.1aq) और खुली बड़ी चिमनी  का उपयोग करके एक स्वचालित परिसर के रूप में प्रदर्शित किया गया था, डेटा सेंटर से अंतिम डिवाइस तक स्वचालन का विस्तार किया गया था और सेवा से मैन्युअल प्रावधान को हटा दिया गया था। वितरण।

अवधारणा
एसडीएन आर्किटेक्चर नेटवर्क नियंत्रण और अग्रेषण कार्यों को अलग करता है, जिससे नेटवर्क नियंत्रण सीधे प्रोग्राम करने योग्य हो जाता है और अंतर्निहित बुनियादी ढांचे को अनुप्रयोगों और नेटवर्क सेवाओं से अलग किया जा सकता है। ओपनफ्लो प्रोटोकॉल का उपयोग एसडीएन प्रौद्योगिकियों में किया जा सकता है। एसडीएन आर्किटेक्चर है:


 * सीधे प्रोग्राम करने योग्य: नेटवर्क नियंत्रण सीधे प्रोग्राम करने योग्य है क्योंकि यह अग्रेषण कार्यों से अलग है।
 * चंचल: अग्रेषण से नियंत्रण हटाकर प्रशासकों को बदलती जरूरतों को पूरा करने के लिए नेटवर्क-व्यापी ट्रैफ़िक प्रवाह (कंप्यूटर नेटवर्किंग) को गतिशील रूप से समायोजित करने की सुविधा मिलती है।
 * केंद्रीय रूप से प्रबंधित: नेटवर्क इंटेलिजेंस सॉफ्टवेयर-आधारित एसडीएन नियंत्रकों में (तार्किक रूप से) केंद्रीकृत है जो नेटवर्क का वैश्विक दृश्य बनाए रखता है, जो अनुप्रयोगों और नीति इंजनों को एकल, तार्किक स्विच के रूप में दिखाई देता है।
 * प्रोग्रामेटिक रूप से कॉन्फ़िगर किया गया: एसडीएन नेटवर्क प्रबंधकों को गतिशील, स्वचालित एसडीएन प्रोग्रामों के माध्यम से नेटवर्क संसाधनों को बहुत तेज़ी से कॉन्फ़िगर, प्रबंधित, सुरक्षित और अनुकूलित करने देता है, जिसे वे स्वयं लिख सकते हैं क्योंकि प्रोग्राम मालिकाना सॉफ़्टवेयर पर निर्भर नहीं होते हैं।
 * खुले मानक-आधारित और विक्रेता-तटस्थ: जब खुले मानकों के माध्यम से कार्यान्वित किया जाता है, तो एसडीएन नेटवर्क डिजाइन और संचालन को सरल बनाता है क्योंकि निर्देश एकाधिक, विक्रेता-विशिष्ट उपकरणों और प्रोटोकॉल के बजाय एसडीएन नियंत्रकों द्वारा प्रदान किए जाते हैं।

नया नेटवर्क आर्किटेक्चर
मोबाइल उपकरणों और सामग्री का विस्फोट, सर्वर वर्चुअलाइजेशन और क्लाउड सेवाओं का आगमन नेटवर्किंग उद्योग को पारंपरिक नेटवर्क आर्किटेक्चर की फिर से जांच करने के लिए प्रेरित करने वाले रुझानों में से एक है। कई पारंपरिक नेटवर्क पदानुक्रमित हैं, जो एक वृक्ष संरचना में व्यवस्थित ईथरनेट स्विच के स्तरों के साथ निर्मित होते हैं। यह डिज़ाइन तब समझ में आया जब क्लाइंट-सर्वर कंप्यूटिंग प्रमुख थी, लेकिन ऐसी स्थिर वास्तुकला आज के उद्यम डेटा केंद्रों, परिसरों और वाहक वातावरण की गतिशील कंप्यूटिंग और भंडारण आवश्यकताओं के लिए अनुपयुक्त है। नए नेटवर्क प्रतिमान की आवश्यकता को पूरा करने वाले कुछ प्रमुख कंप्यूटिंग रुझानों में शामिल हैं:


 * ट्रैफिक पैटर्न बदल रहा है
 * एंटरप्राइज़ डेटा सेंटर के भीतर, ट्रैफ़िक पैटर्न में काफी बदलाव आया है। क्लाइंट-सर्वर अनुप्रयोगों के विपरीत जहां अधिकांश संचार एक क्लाइंट और एक सर्वर के बीच होता है, आज के एप्लिकेशन विभिन्न डेटाबेस और सर्वर तक पहुंचते हैं, जिससे अंतिम उपयोगकर्ता डिवाइस पर डेटा वापस करने से पहले पूर्व-पश्चिम मशीन-टू-मशीन ट्रैफ़िक की बाढ़ आ जाती है। क्लासिक उत्तर-दक्षिण यातायात पैटर्न में। साथ ही, उपयोगकर्ता नेटवर्क ट्रैफ़िक पैटर्न बदल रहे हैं क्योंकि वे किसी भी प्रकार के डिवाइस (अपने स्वयं के डिवाइस सहित) से कॉर्पोरेट सामग्री और एप्लिकेशन तक पहुंच के लिए दबाव डालते हैं, कहीं से भी, किसी भी समय कनेक्ट करते हैं। अंत में, कई एंटरप्राइज़ डेटा केंद्र प्रबंधक एक उपयोगिता कंप्यूटिंग मॉडल पर विचार कर रहे हैं, जिसमें एक निजी क्लाउड, सार्वजनिक क्लाउड या दोनों का कुछ मिश्रण शामिल हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप विस्तृत क्षेत्र नेटवर्क पर अतिरिक्त ट्रैफ़िक हो सकता है।


 * आईटी का उपभोक्ताकरण
 * उपयोगकर्ता कॉर्पोरेट नेटवर्क तक पहुंचने के लिए स्मार्टफोन, टैबलेट और नोटबुक जैसे मोबाइल व्यक्तिगत उपकरणों का तेजी से उपयोग कर रहे हैं। कॉर्पोरेट डेटा और बौद्धिक संपदा की सुरक्षा और अनुपालन जनादेश को पूरा करते हुए आईटी पर इन व्यक्तिगत उपकरणों को सुव्यवस्थित तरीके से समायोजित करने का दबाव है।


 * क्लाउड सेवाओं का उदय
 * उद्यमों ने सार्वजनिक और निजी दोनों क्लाउड सेवाओं को उत्साहपूर्वक अपनाया है, जिसके परिणामस्वरूप इन सेवाओं में अभूतपूर्व वृद्धि हुई है। कई उद्यम व्यवसाय मांग पर और विवेकपूर्वक अनुप्रयोगों, बुनियादी ढांचे और अन्य आईटी संसाधनों तक पहुंचने की चपलता चाहते हैं। क्लाउड सेवाओं के लिए आईटी योजना को व्यावसायिक पुनर्गठन, समेकन और विलय के साथ-साथ बढ़ी हुई सुरक्षा, अनुपालन और ऑडिटिंग आवश्यकताओं के माहौल में निष्पादित किया जाना चाहिए जो धारणाओं को तेजी से बदल सकते हैं। स्वयं-सेवा प्रावधान प्रदान करने के लिए, चाहे वह निजी या सार्वजनिक क्लाउड में हो, कंप्यूटिंग, भंडारण और नेटवर्क संसाधनों की लोचदार स्केलिंग की आवश्यकता होती है, आदर्श रूप से एक सामान्य दृष्टिकोण से और उपकरणों के एक सामान्य सूट के साथ।


 * बड़े डेटा का मतलब है अधिक बैंडविड्थ
 * आज के बड़े डेटा या मेगा डेटासेट को संभालने के लिए हजारों सर्वरों पर बड़े पैमाने पर समानांतर प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, जिनमें से सभी को एक-दूसरे से सीधे कनेक्शन की आवश्यकता होती है। मेगा डेटासेट के बढ़ने से डेटा सेंटर में अतिरिक्त नेटवर्क क्षमता की निरंतर मांग बढ़ रही है। हाइपरस्केल डेटा सेंटर नेटवर्क के ऑपरेटरों को नेटवर्क को पहले से अकल्पनीय आकार में स्केल करने, किसी भी-से-किसी भी कनेक्टिविटी को बिना टूटे बनाए रखने के चुनौतीपूर्ण कार्य का सामना करना पड़ता है।


 * बड़े डेटासेंटरों पर ऊर्जा का उपयोग
 * जैसे ही चीजों की इंटरनेट, क्लाउड कंप्यूटिंग और SaaS का उदय हुआ, बड़े डेटासेंटरों की आवश्यकता ने उन सुविधाओं की ऊर्जा खपत को बढ़ा दिया है। कई शोधकर्ताओं ने ऊर्जा बचाने के लिए नेटवर्क डेटा प्लेन को गतिशील रूप से समायोजित करने के लिए मौजूदा रूटिंग तकनीकों को लागू करके एसडीएन की ऊर्जा दक्षता में सुधार किया है। इसके अलावा नियंत्रण विमान ऊर्जा दक्षता में सुधार करने की तकनीकों पर भी शोध किया जा रहा है।

वास्तुकला घटक
निम्नलिखित सूची वास्तुशिल्प घटकों को परिभाषित और समझाती है:
 * एसडीएन एप्लीकेशन
 * एसडीएन एप्लिकेशन ऐसे प्रोग्राम हैं जो उत्तरबाउंड इंटरफ़ेस (एनबीआई) के माध्यम से एसडीएन नियंत्रक को अपनी नेटवर्क आवश्यकताओं और वांछित नेटवर्क व्यवहार को स्पष्ट रूप से, सीधे और प्रोग्रामेटिक रूप से संचारित करते हैं। इसके अलावा, वे अपने आंतरिक निर्णय लेने के उद्देश्यों के लिए नेटवर्क के एक अमूर्त दृश्य का उपभोग कर सकते हैं। एक SDN एप्लिकेशन में एक SDN एप्लिकेशन लॉजिक और एक या अधिक NBI ड्राइवर होते हैं। एसडीएन एप्लिकेशन स्वयं अमूर्त नेटवर्क नियंत्रण की एक और परत को उजागर कर सकते हैं, इस प्रकार संबंधित एनबीआई एजेंटों के माध्यम से एक या अधिक उच्च-स्तरीय एनबीआई की पेशकश करते हैं।


 * एसडीएन नियंत्रक
 * एसडीएन नियंत्रक एक तार्किक रूप से केंद्रीकृत इकाई है जो (i) एसडीएन एप्लिकेशन परत से एसडीएन डेटापथ तक आवश्यकताओं का अनुवाद करती है और (ii) एसडीएन एप्लिकेशन को नेटवर्क का एक सार दृश्य प्रदान करती है (जिसमें आंकड़े और घटनाएं शामिल हो सकती हैं) ). एक एसडीएन नियंत्रक में एक या अधिक एनबीआई एजेंट, एसडीएन कंट्रोल लॉजिक और कंट्रोल टू डेटा-प्लेन इंटरफेस (सीडीपीआई) ड्राइवर शामिल होते हैं। तार्किक रूप से केंद्रीकृत इकाई के रूप में परिभाषा न तो कई नियंत्रकों के संघ, नियंत्रकों के पदानुक्रमित कनेक्शन, नियंत्रकों के बीच संचार इंटरफेस, न ही वर्चुअलाइजेशन या नेटवर्क संसाधनों के स्लाइसिंग जैसे कार्यान्वयन विवरणों को निर्धारित करती है और न ही रोकती है।


 * एसडीएन डेटापथ
 * एसडीएन डेटापथ एक तार्किक नेटवर्क डिवाइस है जो अपने विज्ञापित अग्रेषण और डेटा प्रोसेसिंग क्षमताओं पर दृश्यता और निर्विवाद नियंत्रण को उजागर करता है। तार्किक प्रतिनिधित्व में सभी या भौतिक सब्सट्रेट संसाधनों का एक सबसेट शामिल हो सकता है। एक एसडीएन डेटापथ में एक सीडीपीआई एजेंट और एक या अधिक ट्रैफ़िक फ़ॉरवर्डिंग इंजन और शून्य या अधिक ट्रैफ़िक प्रोसेसिंग फ़ंक्शंस का एक सेट शामिल होता है। इन इंजनों और कार्यों में डेटापथ के बाहरी इंटरफेस या आंतरिक ट्रैफ़िक प्रसंस्करण या समाप्ति कार्यों के बीच सरल अग्रेषण शामिल हो सकता है। एक या अधिक एसडीएन डेटापथ एक एकल (भौतिक) नेटवर्क तत्व में समाहित हो सकते हैं - संचार संसाधनों का एक एकीकृत भौतिक संयोजन, जिसे एक इकाई के रूप में प्रबंधित किया जाता है। एक एसडीएन डेटापथ को कई भौतिक नेटवर्क तत्वों में भी परिभाषित किया जा सकता है। यह तार्किक परिभाषा न तो कार्यान्वयन विवरणों को निर्धारित करती है और न ही रोकती है जैसे तार्किक से भौतिक मैपिंग, साझा भौतिक संसाधनों का प्रबंधन, एसडीएन डेटापथ का वर्चुअलाइजेशन या स्लाइसिंग, गैर-एसडीएन नेटवर्किंग के साथ इंटरऑपरेबिलिटी, न ही डेटा प्रोसेसिंग कार्यक्षमता, जिसमें ओ एस आई मॉडल शामिल हो सकता है। OSI परत 4-7 कार्य।


 * एसडीएन कंट्रोल टू डेटा-प्लेन इंटरफ़ेस (सीडीपीआई)
 * एसडीएन सीडीपीआई एक एसडीएन नियंत्रक और एक एसडीएन डेटापथ के बीच परिभाषित इंटरफ़ेस है, जो कम से कम (i) सभी अग्रेषण कार्यों का प्रोग्रामेटिक नियंत्रण, (ii) विज्ञापन क्षमताओं, (iii) सांख्यिकी रिपोर्टिंग, और (iv) घटना अधिसूचना प्रदान करता है। एसडीएन का एक मूल्य इस उम्मीद में निहित है कि सीडीपीआई को खुले, विक्रेता-तटस्थ और इंटरऑपरेबल तरीके से लागू किया जाता है।


 * एसडीएन उत्तर की ओर जाने वाला इंटरफ़ेस  (एनबीआई)
 * एसडीएन एनबीआई एसडीएन अनुप्रयोगों और एसडीएन नियंत्रकों के बीच इंटरफेस हैं और आम तौर पर अमूर्त नेटवर्क दृश्य प्रदान करते हैं और नेटवर्क व्यवहार और आवश्यकताओं की प्रत्यक्ष अभिव्यक्ति को सक्षम करते हैं। यह अमूर्तता के किसी भी स्तर (अक्षांश) और कार्यक्षमता के विभिन्न सेटों (देशांतर) पर हो सकता है। एसडीएन का एक मूल्य इस अपेक्षा में निहित है कि ये इंटरफेस खुले, विक्रेता-तटस्थ और इंटरऑपरेबल तरीके से कार्यान्वित किए जाते हैं।

एसडीएन नियंत्रण विमान
एसडीएन नियंत्रण विमान का कार्यान्वयन एक केंद्रीकृत, श्रेणीबद्ध या विकेंद्रीकृत डिजाइन का पालन कर सकता है। प्रारंभिक एसडीएन नियंत्रण विमान प्रस्ताव एक केंद्रीकृत समाधान पर केंद्रित थे, जहां एक एकल नियंत्रण इकाई के पास नेटवर्क का वैश्विक दृष्टिकोण होता है। हालांकि यह नियंत्रण तर्क के कार्यान्वयन को सरल बनाता है, लेकिन जैसे-जैसे नेटवर्क का आकार और गतिशीलता बढ़ती है, इसमें स्केलेबिलिटी सीमाएं होती हैं। इन सीमाओं को दूर करने के लिए, साहित्य में कई दृष्टिकोण प्रस्तावित किए गए हैं जो दो श्रेणियों में आते हैं, पदानुक्रमित और पूरी तरह से वितरित दृष्टिकोण। श्रेणीबद्ध समाधानों में, वितरित नियंत्रक एक विभाजित नेटवर्क दृश्य पर काम करते हैं, जबकि नेटवर्क-व्यापी ज्ञान की आवश्यकता वाले निर्णय तार्किक रूप से केंद्रीकृत रूट नियंत्रक द्वारा लिए जाते हैं। वितरित दृष्टिकोण में,  नियंत्रक अपने स्थानीय दृश्य पर काम करते हैं या वे अपने ज्ञान को बढ़ाने के लिए सिंक्रनाइज़ेशन संदेशों का आदान-प्रदान कर सकते हैं। अनुकूली एसडीएन अनुप्रयोगों का समर्थन करने के लिए वितरित समाधान अधिक उपयुक्त हैं।
 * केंद्रीकृत - श्रेणीबद्ध - वितरित

वितरित एसडीएन नियंत्रण विमान को डिजाइन करते समय एक प्रमुख मुद्दा नियंत्रण इकाइयों की संख्या और स्थान पर निर्णय लेना है। ऐसा करते समय विचार करने योग्य एक महत्वपूर्ण पैरामीटर नियंत्रकों और नेटवर्क उपकरणों के बीच प्रसार विलंब है, विशेषकर बड़े नेटवर्क के संदर्भ में। जिन अन्य उद्देश्यों पर विचार किया गया है उनमें नियंत्रण पथ विश्वसनीयता शामिल है, दोष सहिष्णुता, और आवेदन आवश्यकताएँ।
 * नियंत्रक प्लेसमेंट

एसडीएन डेटा प्लेन
एसडीएन में, डेटा प्लेन नियंत्रण प्लेन द्वारा निर्दिष्ट नियमों के एक सेट का उपयोग करके डेटा ले जाने वाले पैकेट को संसाधित करने के लिए जिम्मेदार है। डेटा प्लेन को भौतिक हार्डवेयर स्विच या वीस्विच खोलें जैसे सॉफ़्टवेयर कार्यान्वयन में कार्यान्वित किया जा सकता है। हार्डवेयर स्विच की मेमोरी क्षमता उन नियमों की संख्या को सीमित कर सकती है जिन्हें संग्रहीत किया जा सकता है, जबकि सॉफ़्टवेयर कार्यान्वयन में उच्च क्षमता हो सकती है। एसडीएन डेटा प्लेन और एजेंट के स्थान का उपयोग एसडीएन कार्यान्वयन को वर्गीकृत करने के लिए किया जा सकता है:


 * हार्डवेयर स्विच-आधारित एसडीएन: यह दृष्टिकोण एक भौतिक डिवाइस के अंदर डेटा प्लेन प्रोसेसिंग को कार्यान्वित करता है। ओपनफ्लो स्विच पैकेट अनुक्रमों को रूट करने के लिए कंटेंट-एड्रेसेबल मेमोरी#टर्नरी सीएएम टेबल का उपयोग कर सकते हैं। ट्रैफिक प्रवाह (कंप्यूटर नेटवर्किंग)|(प्रवाह)। ये स्विच अपने कार्यान्वयन के लिए एप्लिकेशन-विशिष्ट एकीकृत सर्किट का उपयोग कर सकते हैं।


 * सॉफ्टवेयर स्विच-आधारित एसडीएन: कुछ भौतिक स्विच डिवाइस पर सॉफ्टवेयर का उपयोग करके एसडीएन समर्थन लागू कर सकते हैं, जैसे ओपन वीस्विच, प्रवाह तालिकाओं को पॉप्युलेट करने और नियंत्रक के साथ संचार करते समय एसडीएन एजेंट के रूप में कार्य करने के लिए। सूत्र इसी तरह अपने आभासी मशीन  का समर्थन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले वर्चुअल स्विच में एसडीएन प्रोटोकॉल का समर्थन करने के लिए सॉफ़्टवेयर कार्यान्वयन का उपयोग कर सकता है।


 * होस्ट-आधारित एसडीएन: नेटवर्क इंफ्रास्ट्रक्चर में डेटा प्लेन और एसडीएन एजेंट को तैनात करने के बजाय, होस्ट-आधारित एसडीएन संचार एंडपॉइंट के ऑपरेटिंग सिस्टम के अंदर एसडीएन एजेंट को तैनात करते हैं। ऐसे कार्यान्वयन एप्लिकेशन, उपयोगकर्ता और नेटवर्क प्रवाह से जुड़ी गतिविधि के बारे में अतिरिक्त संदर्भ प्रदान कर सकते हैं। स्विच-आधारित एसडीएन की समान ट्रैफ़िक इंजीनियरिंग क्षमताओं को प्राप्त करने के लिए, होस्ट-आधारित एसडीएन को सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किए गए वीएलएएन और स्पेनिंग ट्री प्रोटोकॉल  असाइनमेंट के उपयोग की आवश्यकता हो सकती है। प्रवाह तालिका प्रविष्टियाँ सक्रिय, प्रतिक्रियाशील या हाइब्रिड तरीके से भरी जा सकती हैं।  प्रोएक्टिव मोड में, नियंत्रक इस स्विच के लिए सभी संभावित ट्रैफ़िक मिलानों के लिए प्रवाह तालिका प्रविष्टियाँ पहले से भर देता है। इस मोड की तुलना आज की विशिष्ट राउटिंग टेबल प्रविष्टियों से की जा सकती है, जहां सभी स्थिर प्रविष्टियाँ समय से पहले स्थापित की जाती हैं। इसके बाद, नियंत्रक को कोई अनुरोध नहीं भेजा जाएगा क्योंकि आने वाले सभी प्रवाहों को एक मिलान प्रविष्टि मिलेगी। प्रोएक्टिव मोड में एक बड़ा फायदा यह है कि सभी पैकेट लाइन रेट (टीसीएएम में सभी प्रवाह तालिका प्रविष्टियों पर विचार करते हुए) में अग्रेषित किए जाते हैं और कोई देरी नहीं जोड़ी जाती है। प्रतिक्रियाशील मोड में, प्रविष्टियाँ मांग पर भरी जाती हैं। यदि कोई पैकेट प्रवाह तालिका में संबंधित मिलान नियम के बिना आता है, तो एसडीएन एजेंट प्रतिक्रियाशील मोड के आगे निर्देश के लिए नियंत्रक को एक अनुरोध भेजता है। नियंत्रक एसडीएन एजेंट अनुरोधों की जांच करता है और निर्देश प्रदान करता है, यदि आवश्यक हो तो संबंधित पैकेट के लिए प्रवाह तालिका में एक नियम स्थापित करता है। हाइब्रिड मोड ट्रैफ़िक के एक हिस्से के लिए कम-विलंबता प्रोएक्टिव फ़ॉरवर्डिंग मोड का उपयोग करता है जबकि शेष ट्रैफ़िक के लिए प्रतिक्रियाशील मोड प्रसंस्करण के लचीलेपन पर निर्भर करता है।

एसडीएमएन
सॉफ़्टवेयर-परिभाषित मोबाइल नेटवर्किंग (एसडीएमएन) मोबाइल नेटवर्क के डिजाइन के लिए एक दृष्टिकोण है जहां सभी प्रोटोकॉल-विशिष्ट सुविधाओं को सॉफ्टवेयर में लागू किया जाता है, जिससे कोर नेटवर्क और रेडियो एक्सेस नेटवर्क दोनों में जेनेरिक और कमोडिटी हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर का अधिकतम उपयोग होता है। इसे सेल्युलर नेटवर्क विशिष्ट कार्यात्मकताओं को शामिल करने के लिए एसडीएन प्रतिमान के विस्तार के रूप में प्रस्तावित किया गया है। 3GPP Rel.14 के बाद से, PFCP प्रोटोकॉल के साथ मोबाइल कोर नेटवर्क आर्किटेक्चर में एक कंट्रोल यूजर प्लेन सेपरेशन पेश किया गया था।

एसडी-वान
SD-WAN एक WAN है जिसे सॉफ़्टवेयर-परिभाषित नेटवर्किंग के सिद्धांतों का उपयोग करके प्रबंधित किया जाता है। SD-WAN का मुख्य चालक अधिक महंगी MPLS लाइनों के वैकल्पिक या आंशिक प्रतिस्थापन के रूप में अधिक किफायती और व्यावसायिक रूप से उपलब्ध लीज़्ड लाइनों का उपयोग करके WAN लागत को कम करना है। नियंत्रण और प्रबंधन को हार्डवेयर से अलग से प्रशासित किया जाता है, जिसमें केंद्रीय नियंत्रक आसान कॉन्फ़िगरेशन और प्रशासन की अनुमति देते हैं।

एसडी-लैन
एसडी-लैन एक स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (लैन) है जो सॉफ्टवेयर-परिभाषित नेटवर्किंग के सिद्धांतों के आसपास बनाया गया है, हालांकि टोपोलॉजी, नेटवर्क सुरक्षा, एप्लिकेशन दृश्यता और नियंत्रण, प्रबंधन और सेवा की गुणवत्ता में महत्वपूर्ण अंतर हैं। वायर्ड और वायरलेस LAN के लिए नीति संचालित आर्किटेक्चर को सक्षम करने के लिए SD-LAN नियंत्रण प्रबंधन और डेटा प्लेन को अलग करता है। एसडी-लैन की विशेषता क्लाउड प्रबंधन प्रणाली का उपयोग और भौतिक नियंत्रक की उपस्थिति के बिना वायरलेस कनेक्टिविटी है।

एसडीएन प्रतिमान का उपयोग कर सुरक्षा
नियंत्रक के नेटवर्क के केंद्रीय दृश्य और किसी भी समय डेटा प्लेन को पुन: प्रोग्राम करने की क्षमता के कारण एसडीएन आर्किटेक्चर नेटवर्क-संबंधित सुरक्षा अनुप्रयोगों को सक्षम, सुविधाजनक या बढ़ा सकता है। जबकि एसडीएन आर्किटेक्चर की सुरक्षा स्वयं एक खुला प्रश्न बनी हुई है जिसका अनुसंधान समुदाय में पहले ही कुछ बार अध्ययन किया जा चुका है,  निम्नलिखित पैराग्राफ केवल एसडीएन का उपयोग करके संभव बनाए गए या पुनरीक्षित सुरक्षा अनुप्रयोगों पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

एसडीएन पर कई शोध कार्यों ने पहले ही अलग-अलग उद्देश्यों को ध्यान में रखते हुए एसडीएन नियंत्रक पर निर्मित सुरक्षा अनुप्रयोगों की जांच की है। वितरित सेवा से इनकार (डीडीओएस) का पता लगाना और शमन करना, साथ ही बॉटनेट और कृमि प्रसार, ऐसे अनुप्रयोगों के कुछ ठोस उपयोग-मामले हैं: मूल रूप से, इस विचार में समय-समय पर मानकीकृत तरीके से नेटवर्क के अग्रेषित विमान से नेटवर्क आंकड़े एकत्र करना शामिल है (उदाहरण के लिए ओपनफ्लो का उपयोग करना), और फिर किसी का पता लगाने के लिए उन आंकड़ों पर वर्गीकरण एल्गोरिदम लागू करना है नेटवर्क विसंगतियाँ. यदि कोई विसंगति पाई जाती है, तो एप्लिकेशन नियंत्रक को निर्देश देता है कि इसे कम करने के लिए डेटा प्लेन को कैसे पुन: प्रोग्राम किया जाए।

एक अन्य प्रकार का सुरक्षा एप्लिकेशन कुछ मूविंग टारगेट डिफेंस (एमटीडी) एल्गोरिदम को लागू करके एसडीएन नियंत्रक का लाभ उठाता है। एमटीडी एल्गोरिदम का उपयोग आम तौर पर उस सिस्टम या नेटवर्क के प्रमुख गुणों को समय-समय पर छुपाने या बदलने के द्वारा किसी दिए गए सिस्टम या नेटवर्क पर किसी भी हमले को सामान्य से अधिक कठिन बनाने के लिए किया जाता है। पारंपरिक नेटवर्क में, एमटीडी एल्गोरिदम को लागू करना कोई मामूली काम नहीं है क्योंकि एक केंद्रीय प्राधिकरण का निर्माण करना मुश्किल है जो यह निर्धारित कर सके - सिस्टम के प्रत्येक भाग को संरक्षित करने के लिए - कौन से प्रमुख गुण छिपे हुए हैं या बदले गए हैं। एसडीएन नेटवर्क में, नियंत्रक की केंद्रीयता के कारण ऐसे कार्य अधिक सरल हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, एक एप्लिकेशन समय-समय पर नेटवर्क के भीतर होस्ट को वर्चुअल आईपी असाइन कर सकता है, और फिर वर्चुअल आईपी/वास्तविक आईपी की मैपिंग नियंत्रक द्वारा की जाती है। एक अन्य एप्लिकेशन किसी हमलावर द्वारा किए गए टोही चरण (जैसे स्कैनिंग) के दौरान महत्वपूर्ण शोर जोड़ने के लिए नेटवर्क में यादृच्छिक होस्ट पर कुछ नकली खुले / बंद / फ़िल्टर किए गए पोर्ट का अनुकरण कर सकता है। SDN सक्षम नेटवर्क में सुरक्षा के संबंध में अतिरिक्त मूल्य FlowVisor का उपयोग करके भी प्राप्त किया जा सकता है और फ़्लोचेकर क्रमश। पहला कई अलग-अलग लॉजिकल नेटवर्क साझा करने वाले एकल हार्डवेयर फ़ॉरवर्डिंग प्लेन का उपयोग करने का प्रयास करता है। इस दृष्टिकोण के बाद समान हार्डवेयर संसाधनों का उपयोग उत्पादन और विकास उद्देश्यों के साथ-साथ निगरानी, ​​कॉन्फ़िगरेशन और इंटरनेट ट्रैफ़िक को अलग करने के लिए किया जा सकता है, जहां प्रत्येक परिदृश्य की अपनी तार्किक टोपोलॉजी हो सकती है जिसे स्लाइस कहा जाता है। इस दृष्टिकोण के संयोजन में फ़्लोचेकर नए ओपनफ्लो नियमों के सत्यापन का एहसास करता है जो उपयोगकर्ताओं द्वारा अपने स्वयं के स्लाइस का उपयोग करके तैनात किए जाते हैं।

एसडीएन नियंत्रक अनुप्रयोग अधिकतर बड़े पैमाने के परिदृश्यों में तैनात किए जाते हैं, जिसके लिए संभावित प्रोग्रामिंग त्रुटियों की व्यापक जांच की आवश्यकता होती है। ऐसा करने के लिए NICE नामक एक प्रणाली का वर्णन 2012 में किया गया था। एक व्यापक सुरक्षा वास्तुकला का परिचय देने के लिए एसडीएन के लिए एक व्यापक और दीर्घकालिक दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। जब से इसे पेश किया गया है, डिजाइनर एसडीएन को सुरक्षित करने के संभावित तरीकों पर विचार कर रहे हैं जो स्केलेबिलिटी से समझौता नहीं करते हैं। एक आर्किटेक्चर जिसे SN-SECA (SDN+NFV) सिक्योरिटी आर्किटेक्चर कहा जाता है।

एसडीएन का उपयोग करके समूह डेटा डिलीवरी
डेटासेंटर में चलने वाले वितरित एप्लिकेशन आमतौर पर सिंक्रनाइज़ेशन, दोष लचीलापन, लोड संतुलन और उपयोगकर्ताओं के करीब डेटा प्राप्त करने के उद्देश्य से डेटा को दोहराते हैं (जो उपयोगकर्ताओं के लिए विलंबता को कम करता है और उनके कथित थ्रूपुट को बढ़ाता है)। इसके अलावा, Hadoop जैसे कई एप्लिकेशन, गलती सहनशीलता बढ़ाने और डेटा रिकवरी को आसान बनाने के लिए डेटासेंटर के भीतर कई रैक में डेटा को दोहराते हैं। इन सभी कार्यों के लिए एक मशीन या डेटासेंटर से कई मशीनों या डेटासेंटर तक डेटा डिलीवरी की आवश्यकता होती है। एक मशीन से कई मशीनों तक विश्वसनीय रूप से डेटा पहुंचाने की प्रक्रिया को विश्वसनीय समूह डेटा डिलीवरी (आरजीडीडी) कहा जाता है।

एसडीएन स्विच का उपयोग आरजीडीडी के लिए नियमों की स्थापना के माध्यम से किया जा सकता है जो कई आउटगोइंग पोर्ट पर अग्रेषित करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, ओपनफ्लो संस्करण 1.1 से ग्रुप टेबल्स के लिए समर्थन प्रदान करता है जो इसे संभव बनाता है. एसडीएन का उपयोग करते हुए, एक केंद्रीय नियंत्रक आरजीडीडी के लिए अग्रेषित पेड़ों को सावधानीपूर्वक और समझदारी से सेटअप कर सकता है। प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए नेटवर्क कंजेशन/लोड स्थिति पर ध्यान देते हुए ऐसे पेड़ बनाए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, एमसीटीसीपी डेटासेंटर के अंदर कई नोड्स तक डिलीवरी की एक योजना है जो DCCast करते समय डेटासेंटर नेटवर्क के नियमित और संरचित टोपोलॉजी पर निर्भर करती है और क्विककास्ट निजी WAN पर डेटासेंटरों में तेज़ और कुशल डेटा और सामग्री प्रतिकृति के लिए दृष्टिकोण हैं।

एनएफवी से संबंध
एनएफवी नेटवर्क फ़ंक्शन वर्चुअलाइजेशन एक अवधारणा है जो एसडीएन का पूरक है। इस प्रकार, एनएफवी एसडीएन या एसडीएन अवधारणाओं पर निर्भर नहीं है। एनएफवी लचीले नेटवर्क परिनियोजन और गतिशील संचालन को सक्षम करने के लिए हार्डवेयर से सॉफ्टवेयर को अलग करता है। एनएफवी परिनियोजन आमतौर पर नेटवर्क सेवा सॉफ्टवेयर संस्करणों को चलाने के लिए कमोडिटी सर्वर का उपयोग करते हैं जो पहले हार्डवेयर-आधारित थे। एनएफवी वातावरण में चलने वाली ये सॉफ्टवेयर-आधारित सेवाएं वर्चुअल नेटवर्क फ़ंक्शंस (वीएनएफ) कहलाती हैं। एसडीएन-एनएफवी हाइब्रिड कार्यक्रम उच्च दक्षता, लोचदार और स्केलेबल क्षमताओं के लिए प्रदान किया गया था एनएफवी का उद्देश्य मानक आईटी वर्चुअलाइजेशन प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके सेवा नवाचार और प्रावधान में तेजी लाना है। एसडीएन एसडीएन नियंत्रकों का उपयोग करके राउटर और स्विच जैसे सामान्य अग्रेषण उपकरणों को नियंत्रित करने की चपलता प्रदान करता है। दूसरी ओर, वर्चुअलाइज्ड सर्वर का उपयोग करके नेटवर्क अनुप्रयोगों के लिए एनएफवी चपलता प्रदान की जाती है। मौजूदा नेटवर्किंग और ऑर्केस्ट्रेशन प्रतिमानों का उपयोग करके एक स्टैंडअलोन इकाई के रूप में वर्चुअलाइज्ड नेटवर्क फ़ंक्शन (वीएनएफ) को कार्यान्वित करना पूरी तरह से संभव है। हालाँकि, एनएफवी बुनियादी ढांचे को लागू करने और प्रबंधित करने के लिए एसडीएन अवधारणाओं का लाभ उठाने में अंतर्निहित लाभ हैं, खासकर जब वीएनएफ के प्रबंधन और ऑर्केस्ट्रेशन को देखते हैं, और यही कारण है कि मल्टीवेंडर प्लेटफार्मों को परिभाषित किया जा रहा है जो ठोस पारिस्थितिकी तंत्र में एसडीएन और एनएफवी को शामिल करते हैं।

डीपीआई से संबंध
डीपीआई गहन पैकेट निरीक्षण नेटवर्क को एप्लिकेशन-जागरूकता प्रदान करता है, जबकि एसडीएन एप्लिकेशन को नेटवर्क-जागरूकता प्रदान करता है। हालांकि एसडीएन सामान्य नेटवर्क आर्किटेक्चर को मौलिक रूप से बदल देगा, इसे उच्च अंतरसंचालनीयता प्रदान करने के लिए पारंपरिक नेटवर्क आर्किटेक्चर के साथ काम करना चाहिए। नए एसडीएन आधारित नेटवर्क आर्किटेक्चर को उन सभी क्षमताओं पर विचार करना चाहिए जो वर्तमान में डीपीआई, सुरक्षा उपकरणों जैसे मुख्य फॉरवर्डिंग डिवाइस (राउटर और स्विच) के अलावा अलग-अलग डिवाइस या सॉफ़्टवेयर में प्रदान की जाती हैं।

एसडीएन का उपयोग करके अनुभव की गुणवत्ता (क्यूओई) का अनुमान
मल्टीमीडिया ट्रैफ़िक प्रसारित करने के लिए एसडीएन आधारित मॉडल का उपयोग करते समय, क्यूओई अनुमान को ध्यान में रखना एक महत्वपूर्ण पहलू है। क्यूओई का अनुमान लगाने के लिए, पहले हमें ट्रैफ़िक को वर्गीकृत करने में सक्षम होना होगा और फिर, यह अनुशंसा की जाती है कि सिस्टम ट्रैफ़िक का विश्लेषण करके महत्वपूर्ण समस्याओं को स्वयं हल कर सके।

यह भी देखें

 * सक्रिय नेटवर्किंग
 * उन्मत्त (प्रोग्रामिंग भाषा)
 * आईईईई 802.1aq
 * इंटेल डेटा प्लेन डेवलपमेंट किट (DPDK)
 * एसडीएन नियंत्रक सॉफ्टवेयर की सूची
 * नेटवर्क फ़ंक्शंस वर्चुअलाइजेशन
 * तब
 * ओपनडेलाइट प्रोजेक्ट
 * एसडी-वान
 * सॉफ्टवेयर-परिभाषित डेटा सेंटर
 * सॉफ्टवेयर-परिभाषित मोबाइल नेटवर्क
 * सॉफ्टवेयर-परिभाषित सुरक्षा
 * वर्चुअल वितरित ईथरनेट