软件定义网络(SDN)是一种新型的网络架构,其主要特点是解耦传统网络的数据平面以及控制平面,并向上层应用提供开放、可编程的北向接口,以达到业务资源的灵活调度、新协议的快速部署等目的,最大限度开放了网络资源。在这一新兴网络架构中,SDN北向接口作为推动网络业务创新的关键,已越来越受到各标准化组织及控制器厂商的重视。由于不同的控制器开发者面对不同的SDN应用场景,对SDN的理解也不同,使得控制器在业内没有形成统一的标准,这给上层应用开发者在对控制器选型时带来了很大的困惑,学习成本也很高,故北向接口的标准化是当前SDN领域竞争的焦点。如何设计合理、具有良好扩展性的北向接口也是业内不断探索、研究的主要方向之一。SDN国际标准化组织ONF (开放网络基金会)以其著名的SDN南向接口标准协议OpenFlow占据了 SDN标准化领域的主要地位,与北向接口有关的主要工作组有:SDN北向接口工作小组(NorthboundInterfaceWorkingGroup,NBI-WG),以不同的抽象程度对SDN北向接口进行了功能划分,期望能通过接口标准化与功能验证加速SDN的广泛商用;SDN信息模型工作组(IMP),主要开发NBI信息模型,定义了一个核心/基础NBI (北向接口)覆盖通用的SDN控制器能力和功能,以一种编程语言中立的数据模型方式为控制器提供建议性的代码,经过映射后可形成与协议相关的接口数据概要。面对SDN的良好前景,越来越多的厂商愿意参与到SDN的研究与开发中去。目前,REST API由于其天然带有资源抽象的优势及简洁、可编程的特点成为SDN北向接口的主要实现方式,然而REST是一种架构风格,不同的开发者可以根据各自的理解对其进行不同的定义,实现相同的功能,这对SDN北向接口标准化及多域控制器协同部署带来了困难。为了保证不同厂商对SDN协议的理解的一致性与正确性,我们需要在控制器进行生产环境部署之前对控制器进行协议一致性测试。目前针对SDN北向接口测试方向的研究不多,并且面对不同的接口规范需要开发不同的测试平台,人工编写特定的测试用例,这加大了 SDN北向接口测试的成本。基于上述背景,本文的主要研究内容包含如下三方面:第一,深入调研了 SDN北向接口研究及测试现状,参与工业和信息化部电信研究院基于传送网的北向接口标准化相关项目,在ONF提出的通用信息模型的基础上优化并重构了基于传送网的SDN控制器北向接口信息模型。第二,研究如何实现具有良好可扩展性SDN北向接口的方法,即以OTN技术为例,说明如何对控制器进行北向接口建模,生成灵活、可扩展的控制器北向接口,并开发出相应的转换工具,辅助以生成北向接口代码框架。第三,研究通用的SDN北向接口测试方法,提出使用YANG模型对北向接口进行接口测试建模,并开发出相应的测试平台,通过对上述第二点研究生成的YANG模型进行自动解析,转化为相应的测试例,以达到不更改内部代码,即可根据一套测试系统测试控制器北向接口多种一致性规范的目的。