2019年全国职业院校技能大赛高职组“计算机网络应用”竞赛的软件定义网络（SDN）部分，旨在考察参赛选手对现代网络架构中SDN核心技术的理解、部署与开发能力。本部分试题紧密贴合行业技术发展趋势，要求选手不仅掌握传统网络知识，还需具备利用SDN控制器进行网络编程与自动化配置的技能。以下是对该部分试题的答案参考与计算机网络技术开发要点的综合解析。

一、SDN部分核心考点概述

样题C卷的SDN部分通常涵盖以下几个核心维度：

1. SDN基础架构理解：要求选手清晰阐述SDN的三层架构（应用层、控制层、基础设施层）及其之间的南向/北向接口协议（如OpenFlow）。
2. 控制器部署与配置：常见考点包括在虚拟化环境或Mininet仿真网络中安装与配置主流SDN控制器（如OpenDaylight、ONOS、Floodlight等），并实现与底层交换机的连接。
3. 网络拓扑发现与可视化：通过控制器北向API（通常是REST API）获取网络拓扑信息，包括交换机、主机、链路等，并能进行简单的图形化展示或状态监控。
4. 流表编程与策略实施：这是开发能力的核心体现。选手需要根据特定业务需求（如负载均衡、访问控制、QoS保障、特定路径转发等），通过编写应用程序或直接调用API，向交换机下发精确的流表项（Flow Entry）。
5. 故障排查与网络测试：验证SDN策略是否生效，进行连通性测试（如ping、iperf），并能分析流表统计信息以排查网络故障。

二、关键任务实现思路与参考答案框架

假设样题中给出了一个具体的网络拓扑和业务需求，以下提供通用性的解题思路与开发指引：

任务示例：实现基于SDN的服务器负载均衡

1. 环境搭建与拓扑发现：

• 使用Mininet创建包含多台交换机、服务器和客户端的自定义拓扑。

• 启动SDN控制器（如Floodlight），并通过Mininet的--controller参数指定其IP和端口，将交换机连接到控制器。

• 编写Python脚本（或使用curl命令）调用控制器的REST API（例如Floodlight的/wm/topology/links/json）获取网络拓扑，确认所有设备已被控制器识别。

1. 负载均衡应用开发逻辑：

• 监听机制：应用程序需监听控制器上报的Packet-In事件。当客户端首次访问虚拟服务IP（VIP）时，首包会被交换机上传至控制器。

• 决策算法：实现一个简单的负载均衡算法（如轮询、最少连接数）。维护一个后端真实服务器（RS）列表和当前分配指针。

• 流表下发：根据算法选出一台后端服务器。然后，通过控制器的API（如Floodlight的/wm/staticflowentrypusher/json）向入口交换机下发两条流表项：

1. 正向流表：匹配该客户端的IP和目的VIP，动作修改目的IP为选中的真实服务器IP，并从指定端口转发。

1. 反向流表：匹配该真实服务器IP和源VIP，动作修改源IP为VIP，并转发回客户端。

• 这样，后续同一会话的数据包将直接由交换机硬件快速转发，实现“首包上控，后续交换”。

1. 验证与测试：

• 在客户端使用hping3或编写脚本持续向VIP发送请求。

• 在控制器或通过API查询各交换机的流表统计信息（如字节数、包数），观察流量是否被均衡地分发到不同的后端服务器。

• 使用iperf测试网络吞吐量，验证策略未引入明显性能瓶颈。

三、计算机网络技术开发能力提升建议

1. 夯实理论基础：深入理解OpenFlow协议报文结构、流表匹配域与动作集、组表与计量表等高级特性。
2. 熟练使用工具链：精通Mininet、Wireshark（用于抓包分析OpenFlow协议交互）、Postman（用于测试REST API）以及一种主流SDN控制器的使用。
3. 掌握至少一门开发语言：Python是SDN应用开发的首选，因其丰富的网络库（如ryu、pox控制器本身就是Python框架）和简洁的语法。同时需熟悉HTTP/JSON，以便与控制器北向API交互。
4. 理解网络编程范式：从传统的分布式网络管理思维转向集中式编程思维。学会将网络策略抽象为应用程序逻辑，通过控制器全局视图进行最优决策。
5. 关注开源项目与实践：积极参与ONF、OpenDaylight等开源社区，阅读和分析经典SDN应用（如防火墙、路由）的源代码，并在实验环境中复现和改造。

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2019年赛题中的SDN部分，充分体现了“网络即编程”的核心思想。选手的成功解题，依赖于对SDN原理的深刻理解、对控制器操作的精通以及扎实的网络应用开发能力。在备战和实际开发中，应注重从需求分析、设计、编码到测试的完整流程，将理论知识转化为解决实际网络问题的可执行方案，这不仅是竞赛的要求，更是未来从事网络技术开发工作的必备素养。