一种基于sdn的mpls网络控制系统及方法
【专利摘要】一种基于SDN的MPLS网络控制系统及方法。基于SDN的MPLS网络控制系统包括：SDN控制器，用于向交换机下发IP转发表、标签转发表以及流表，流表包括用于根据目的IP匹配IP报文以及根据标签匹配带标签报文；交换机包括边界交换路由器以及标记交换路由器；边界交换路由器用于接收IP转发表、标签转发表以及流表，并根据流表进行对所接收报文进行处理；标记交换路由器用于接收标签转发表以及流表，并根据流表进行对所接收报文进行处理。本发明的技术方案能够充分利用全网的链路资源做到更好的网络流量优化。
【专利说明】一种基于SDN的MPLS网络控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种计算机网络技术，特别是涉及一种基于SDN的MPLS网络控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]当前，数据中心流量主要分为两种类型，南北向流量和东西向流量。南北向以用户访问数据中心内容为主，东西向流量包括:数据中心云资源池(同一数据中心内或跨数据中心)同步、备份，Q)N(Content Delivery Network，内容分发网络)流量推送等。对于上述的各类流量，目前较少使用流量工程机制，造成了数据中心内部或数据中心之间链路利用效率不高的问题，主要体现在两方面:对于同步、备份流量，大部分情况下这些流量的链路带宽利用率很低，造成网络带宽资源浪费。对于推送流量，由于其流量主要集中在访问忙时，通常波峰比较集中。为保证流量峰值传输带宽，链路带宽只能按照峰值来设计，造成了链路带宽率在正常流量情况下利用率很低，加剧了网络带宽资源浪费。
[0003]多协议标签交换(MPLS，Mult1-Protocol Label Switching)是一种用于快速数据报文交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由地址、转发和交换等能力。但由于MPLS采用的分布式控制导致很难感知链路带宽利用率，收集、分析全网流量分布情况。因此，现有的MPLS网络虽然能够改善网络带宽资源的利用率，但仍然具有很大的网络带宽资源利用率的改善空间。
[0004]鉴于此，如何利用MPLS网络进一步提高网络带宽资源的利用率就成了本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于SDN的MPLS网络控制系统及方法，用于解决现有技术中网络带宽资源的利用率有待于进一步提高的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于SDN的MPLS网络控制系统，所述基于SDN的MPLS网络控制系统包括:SDN控制器，用于向交换机下发IP转发表、标签转发表以及流表，所述流表包括用于根据目的IP匹配IP报文以及根据标签匹配带标签报文；当根据目的IP匹配成功时，执行的IP报文处理操作包括:查询所述IP转发表获取网关以及出标签信息，并转发所述IP报文；当根据标签匹配成功时，执行的带标签报文处理操作包括:查询所述标签转发表获取出端口以及出标签信息，并转发所述带标签报文；所述交换机包括边界交换路由器以及标记交换路由器；所述边界交换路由器用于接收所述IP转发表、标签转发表以及流表，并根据所述流表进行对所接收报文进行处理，所述边界交换路由器的处理包括将进入所述MPLS网络的IP报文转换成带标签报文以及将离开所述MPLS网络的带标签报文转换成IP报文；所述标记交换路由器用于接收所述标签转发表以及流表，并根据所述流表进行对所接收报文进行处理，所述标记交换路由器的处理包括将带标签报文进行转发。
[0007]可选地，SDN控制器根据全网的流量分布情况建立标签转发通道，并将所述标签转发通道转换成所述IP转发表、标签转发表下发给所述交换机。
[0008]可选地，所述标签转发通道包括多条，每条所述标签转发通道根据不同的链路带宽状况分配不同的权重；所述标签转发通道转换成的所述IP转发表、标签转发表具备根据权重进行转发的功能。
[0009]可选地，所述IP转发表为二级索引表；其中，所述一级IP转发表包括目的IP，掩码，二级表索引号；二级IP转发表包括网关、出标签以及下一索引号；所述执行的IP报文处理操作的具体实现包括:当所述IP报文匹配一级IP转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级IP转发表中获得网关和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级IP转发表的二级表索引号。
[0010]可选地，所述标签转发表为二级索引表；其中，所述一级标签转发表包括入端口、入标签、二级表索引号；二级标签转发表包括出端口、出标签以及下一索引号；所述执行的带标签报文处理操作的具体实现包括:当带标签报文匹配一级标签转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级标签转发表中获得出端口和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级标签转发表的二级表索引号。
[0011]本发明提供一种基于SDN的MPLS网络控制方法，所述基于SDN的MPLS网络控制方法包括:SDN控制器向交换机下发IP转发表、标签转发表以及流表，所述流表包括用于根据目的IP匹配IP报文以及根据标签匹配带标签报文；当根据目的IP匹配成功时，执行的IP报文处理操作包括:查询所述IP转发表获取网关以及出标签信息，并转发所述IP报文；当根据标签匹配成功时，执行的带标签报文处理操作包括:查询所述标签转发表获取出端口以及出标签信息，并转发所述带标签报文；所述交换机包括边界交换路由器以及标记交换路由器；所述边界交换路由器接收所述IP转发表、标签转发表以及流表，所述标记交换路由器接收所述标签转发表以及流表；所述交换机根据所述流表进行对所接收报文进行处理，其中，所述边界交换路由器的处理包括将进入所述MPLS网络的IP报文转换成带标签报文以及将离开所述MPLS网络的带标签报文转换成IP报文；所述标记交换路由器的处理包括将带标签报文进行转发。
[0012]可选地，SDN控制器根据全网的流量分布情况建立标签转发通道，并将所述标签转发通道转换成所述IP转发表、标签转发表下发给所述交换机。
[0013]可选地，所述标签转发通道包括多条，每条所述标签转发通道根据不同的链路带宽状况分配不同的权重；所述标签转发通道转换成的所述IP转发表、标签转发表具备根据权重进行转发的功能。
[0014]可选地，所述IP转发表为二级索引表；其中，所述一级IP转发表包括目的IP，掩码，二级表索引号；二级IP转发表包括网关、出标签以及下一索引号；所述执行的IP报文处理操作的具体实现包括:当所述IP报文匹配一级IP转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级IP转发表中获得网关和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级IP转发表的二级表索引号。
[0015]可选地，所述标签转发表为二级索引表；其中，所述一级标签转发表包括入端口、入标签、二级表索引号；二级标签转发表包括出端口、出标签以及下一索引号；所述执行的带标签报文处理操作的具体实现包括:当带标签报文匹配一级标签转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级标签转发表中获得出端口和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级标签转发表的二级表索引号。
[0016]如上所述，本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制系统及方法，具有以下有益效果:基于SDN扩充了流表，SDN控制器的集中控制管理便于收集分析全网流量分布情况，根据SDN控制器可以更准确的建立多条标签转发通道(LSP)，并按照权重进行链路流量的合理调度，在多链路情况下实现基于权重的链路流量的流表转发，能够充分利用全网的链路资源做到更好的网络流量优化。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制系统的一实施例的模块示意图。
[0018]图2显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制系统的一实施例的结构示意图。
[0019]图3显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制系统的一实施例的结构示意图。
[0020]图4显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制系统的一实施例的结构示意图。
[0021]图5显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制系统的一实施例的结构示意图。
[0022]图6显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制系统的一实施例的功能示意图。
[0023]图7显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制系统的一实施例的功能示意图。
[0024]图8显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制方法的一实施例的流程示意图。
[0025]图9显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制方法的一实施例的流程示意图。
[0026]图10显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制方法的一实施例的流程示意图。
[0027]图11显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制方法的一实施例的流程示意图。
[0028]图12显示为本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制方法的一实施例的流程示意图。
[0029]元件标号说明
[0030]I基于SDN的MPLS网络控
[0031]制系统
[0032]11SDN 控制器
[0033]12边界交换路由器
[0034]13标记交换路由器
[0035]SI ?S3步骤
【具体实施方式】
[0036]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0037]需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0038]本发明提供一种基于SDN的MPLS网络控制系统。SDN (Software DefinedNetwork，软件定义网络)是一种新型网络创新架构，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制。边界交换路由器可以称为LER，标记交换路由器可以称为LSR。在一个实施例中，如图1所示，所述基于SDN的MPLS网络控制系统I包括SDN控制器11、边界交换路由器12以及标记交换路由器13。其中:
[0039]SDN控制器11，用于向交换机下发IP转发表、标签转发表以及流表，所述流表包括用于根据目的IP匹配IP报文以及根据标签匹配带标签报文；当根据目的IP匹配成功时，执行的IP报文处理操作包括:查询所述IP转发表获取网关以及出标签信息，并转发所述IP报文；当根据标签匹配成功时，执行的带标签报文处理操作包括:查询所述标签转发表获取出端口以及出标签信息，并转发所述带标签报文；所述交换机包括边界交换路由器12以及标记交换路由器13。在一个实施例中，在原有的流表指令集里面需要增加两个类型，0FPAT_L00KUP_FIB和 0FPAT_L00KUP_LFIB。新的指令类型 0FPAT_L00KUP_FIB将匹配的所述IP转发表，指令类型0FPAT_L00KUP_LFIB将匹配所述标签转发表。在一个实施例中，SDN控制器11根据全网的流量分布情况建立标签转发通道，并将所述标签转发通道转换成所述IP转发表、标签转发表下发给所述交换机。在一个实施例中，所述标签转发通道包括多条，每条所述标签转发通道根据不同的链路带宽状况分配不同的权重；所述标签转发通道转换成的所述IP转发表、标签转发表具备根据权重进行转发的功能。在一个实施例中，如图2所示，图中显示了所述基于SDN的MPLS网络控制系统I结构根据全网的流量分别情况建立的标签转发通道。通过事先分配好的MPLS标签，为报文建立了多条标签转发通道(LSP，也可称为标签交换路径)，并通过扩展的流表实现链路流量的合理调度，从而有效利用链路带宽资源。在另一个实施例中，如图3所示，显示了分组报文在所述基于SDN的MPLS网络控制系统I结构的标签转发通道的转发。源端A到终端B有两条静态的LSP。其中LSP A的权重是3，LSP B的权重是2。分组I到5将承担相同的业务流(具有相同的源IP地址和目的IP地址，承载相同的业务类型)。分组I，3，5将走LSP A，分组2，4将走LSP B。
[0040]在一个实施例中，SDN控制器I将负责静态LSP (相同源和目的的分组可以采用不同权重的多条LSP)建立过程，MPLS标签分发将采用本地绑定方式，SDN控制器I根据用户需求，分配合理的LSP和对应的权重。如果是LER处理IP分组报文，控制器需要根据报文中目的IP地址，写入流表的匹配字段，动作被设为0FPAT_L00KUP_FIB。二级IP转发索引表将根据目的IP，掩码，LSP的权重，网关和出标签进行静态地配置和下发。如果LSP的权重为n，那么在二级IP转发表中也必须存在η条相同网关和出标签的条目。如果是LER或LSR处理标签分组报文，控制器需要根据报文中外层标签，写入流表的匹配字段，动作被设为OFPAT_LOOKUP_LFIB。二级标签转发索引表将根据入端口，入标签，LSP的权重，出端口和出标签进行静态地配置和下发。如果LSP的权重为n，那么在二级标签转发表中也必须存在η条相同出端口和出标签的条目。
[0041]所述边界交换路由器12用于接收所述IP转发表、标签转发表以及流表，并根据所述流表进行对所接收报文进行处理，所述边界交换路由器的处理包括将进入所述MPLS网络的IP报文转换成带标签报文以及将离开所述MPLS网络的带标签报文转换成IP报文。在一个实施例中，所述IP转发表为二级索引表，即二级IP转发索引表，包含一级IP转发表和二级IP转发表；其中，所述一级IP转发表包括目的ΙΡ，掩码，二级表索引号；二级IP转发表包括网关、出标签以及下一索引号；所述执行的IP报文处理操作的具体实现包括:当所述IP报文匹配一级IP转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级IP转发表中获得网关和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级IP转发表的二级表索引号。在一个实施例中，如图4所示，所述一级IP转发表包含了目的ΙΡ，掩码，二级IP转发表的索引，所述二级IP转发表包含了网关，出标签和下一表项的索引。当无标签IP报文匹配一级IP转发表以后，获得二级IP转发表索引，然后根据此索引在二级IP转发表中获得网关和出标签以及下一表项的索引。最后下一表项的索引将回写到一级IP转发表的二级表的索引字段。当下一相同IP报文匹配一级IP转发表以后，将获得二级IP转发表的下一表项的索引，从而实现带权重的MPLS流量工程。
[0042]所述标记交换路由器13用于接收所述标签转发表以及流表，并根据所述流表进行对所接收报文进行处理，所述标记交换路由器的处理包括将带标签报文进行转发。在一个实施例中，所述标签转发表为二级索引表，即二级标签转发索引表，包含一级标签转发表和二级标签转发表；其中，所述一级标签转发表包括入端口、入标签、二级表索引号；二级标签转发表包括出端口、出标签以及下一索引号；所述执行的带标签报文处理操作的具体实现包括:当带标签报文匹配一级标签转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级标签转发表中获得出端口和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级标签转发表的二级表索引号。在一个实施例中，如图5所不，所述一级标签转发表包含了入端口，入标签，二级标签转发表的索引。所述二级标签转发表包含了出端口，出标签(包括标签动作)和下一表项的索引。当带标签报文匹配一级标签转发表以后，获得二级表索引，然后根据此索引在二级标签转发表中获得出端口和出标签以及下一表项的索引。最后下一表项的索引将回写到一级标签转发表的二级表的索引字段。当下一相同分组报文匹配一级标签转发表以后，将获得二级表的下一表项的索引，从而实现带权重的MPLS流量工程。
[0043]在一个实施例中，如图6所示，所述基于SDN的MPLS网络控制系统I的所述边界交换路由器12以及所述标记交换路由器13对报文的处理如图。在MPLS域内部，所有的数据报文都带有标签，所以LSR(标记交换路由器13)只需保留二级标签转发表(LFIB)，LER(边界交换路由器12)作为边界标记交换路由器需要处理IP报文，所以转发层面上也需要保留二级IP转发表。在一个实施例中，如图7所示，所述基于SDN的MPLS网络控制系统I对报文的处理包括:将IP分组通过LER(边界交换路由器12)中流表和IP 二级索引表的处理得到相应的标签分组报文。所述标签分组报文在MPLS网络内部通过LSR(标记交换路由器13)中的流表和标签二级索引表的处理进行标签分组报文的转发。所述标签分组报文在MPLS网络边缘通过LER(边界交换路由器12)流表和标签二级索引表的处理得到相应的IP分组报文并转发。
[0044]本发明提供一种基于SDN的MPLS网络控制方法，如图8所示，所述基于SDN的MPLS网络控制方法包括:
[0045]步骤SI，SDN控制器向交换机下发IP转发表、标签转发表以及流表，所述流表包括用于根据目的IP匹配IP报文以及根据标签匹配带标签报文；当根据目的IP匹配成功时，执行的IP报文处理操作包括:查询所述IP转发表获取网关以及出标签信息，并转发所述IP报文；当根据标签匹配成功时，执行的带标签报文处理操作包括:查询所述标签转发表获取出端口以及出标签信息，并转发所述带标签报文；所述交换机包括边界交换路由器以及标记交换路由器。
[0046]在一个实施例中，在原有的流表指令集里面需要增加两个类型，OFPAT_LOOKUP_FIB和OFPAT_LOOKUP_LFIB。新的指令类型OFPAT_LOOKUP_FIB将匹配的所述IP转发表，指令类型OFPAT_LOOKUP_LFIB将匹配所述标签转发表。在一个实施例中，SDN控制器11根据全网的流量分布情况建立标签转发通道，并将所述标签转发通道转换成所述IP转发表、标签转发表下发给所述交换机。在一个实施例中，所述标签转发通道包括多条，每条所述标签转发通道根据不同的链路带宽状况分配不同的权重；所述标签转发通道转换成的所述IP转发表、标签转发表具备根据权重进行转发的功能。在一个实施例中，SDN控制器I将负责静态LSP(相同源和目的的分组可以采用不同权重的多条LSP)建立过程，MPLS标签分发将采用本地绑定方式，SDN控制器I根据用户需求，分配合理的LSP和对应的权重。如果是LER处理IP分组报文，控制器需要根据报文中目的IP地址，写入流表的匹配字段，动作被设为OFPAT_LOOKUP_FIB。二级IP转发索引表将根据目的IP，掩码，LSP的权重，网关和出标签进行静态地配置和下发。如果LSP的权重为n，那么在二级IP转发表中也必须存在η条相同网关和出标签的条目。如果是LER或LSR处理标签分组报文，控制器需要根据报文中外层标签，写入流表的匹配字段，动作被设为OFPAT_LOOKUP_LFIB。二级标签转发索引表将根据入端口，入标签，LSP的权重，出端口和出标签进行静态地配置和下发。如果LSP的权重为n，那么在二级标签转发表中也必须存在η条相同出端口和出标签的条目。
[0047]步骤S2，所述边界交换路由器用于接收所述IP转发表、标签转发表以及流表，所述标记交换路由器用于接收所述标签转发表以及流表。
[0048]步骤S3，所述交换机根据所述流表进行对所接收报文进行处理，其中，所述边界交换路由器的处理包括将进入所述MPLS网络的IP报文转换成带标签报文以及将离开所述MPLS网络的带标签报文转换成IP报文；所述标记交换路由器的处理包括将带标签报文进行转发。具体地，将IP分组通过LER(边界交换路由器12)中流表和IP 二级索引表的处理得到相应的标签分组报文。所述标签分组报文在MPLS网络内部通过LSR(标记交换路由器13)中的流表和标签二级索引表的处理进行标签分组报文的转发。所述标签分组报文在MPLS网络边缘通过LER(边界交换路由器12)流表和标签二级索引表的处理得到相应的IP分组报文并转发。在一个实施例中，所述IP转发表为二级索引表，即二级IP转发索引表，包含一级IP转发表和二级IP转发表；其中，所述一级IP转发表包括目的IP，掩码，二级表索引号；二级IP转发表包括网关、出标签以及下一索引号；所述执行的IP报文处理操作的具体实现包括:当所述IP报文匹配一级IP转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级IP转发表中获得网关和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级IP转发表的二级表索引号。在一个实施例中，所述一级IP转发表包含了目的IP，掩码，二级IP转发表的索引，所述二级IP转发表包含了网关，出标签和下一表项的索引。当无标签IP报文匹配一级IP转发表以后，获得二级IP转发表索引，然后根据此索引在二级IP转发表中获得网关和出标签以及下一表项的索引。最后下一表项的索引将回写到一级IP转发表的二级表的索引字段。当下一相同IP报文匹配一级IP转发表以后，将获得二级IP转发表的下一表项的索引，从而实现带权重的MPLS流量工程。
[0049]在一个实施例中，所述标签转发表为二级索引表，即二级标签转发索引表，包含一级标签转发表和二级标签转发表；其中，所述一级标签转发表包括入端口、入标签、二级表索引号；二级标签转发表包括出端口、出标签以及下一索引号；所述执行的带标签报文处理操作的具体实现包括:当带标签报文匹配一级标签转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级标签转发表中获得出端口和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级标签转发表的二级表索引号。在一个实施例中，所述一级标签转发表包含了入端口，入标签，二级标签转发表的索引。所述二级标签转发表包含了出端口，出标签(包括标签动作)和下一表项的索引。当带标签报文匹配一级标签转发表以后，获得二级表索引，然后根据此索引在二级标签转发表中获得出端口和出标签以及下一表项的索引。最后下一表项的索引将回写到一级标签转发表的二级表的索引字段。当下一相同分组报文匹配一级标签转发表以后，将获得二级表的下一表项的索引，从而实现带权重的MPLS流量工程。
[0050]在一个实施例中，如图9所示，所述基于SDN的MPLS网络控制方法包括:控制器分析全网的流量分别情况，生成多链路LSP (带权重)；控制器根据LSP，在收到第一个分组报文时下发流表(赋予新动作类型OFPAT_LOOKUP_FIB和OFPAT_LOOKUP_LFIB)和二级索引表；在交换机上，IP报文将匹配流表，执行查找FIB动作；在交换机上，标签报文将匹配流表，执行查找LFIB动作。
[0051]在一个实施例中，如图10所示，所述基于SDN的MPLS网络控制方法包括:LER接收到分组报文，判断所述分组报文是否为IP分组报文，如果所述分组报文不是为IP分组报文，则基于外层标签，查询流表；当在流表中匹配时，执行动作“OFPAT_LOOKUP_LFIB”查询二级标签转发索引表，获取出端口和出标签信息进行转发。如果不能在流表中匹配时，将所述分组报文发送给SDN控制器处理。如果所述分组报文是为IP分组报文，则基于目的IP，查询流表；当在流表中匹配时，执行动作“OFPAT_LOOKUP_FIB”查询二级IP转发索引表，获取网关和出标签信息进行转发。如果不能在流表中匹配时，将所述分组报文发送给SDN控制器处理。
[0052]在一个实施例中，如图11所示，所述基于SDN的MPLS网络控制方法包括:LSR接收到分组报文，判断所述分组报文是否为标签分组报文，如果所述分组报文是为标签分组报文，则基于外层标签，查询流表；当在流表中匹配时，执行动作“OFPAT_LOOKUP_LFIB”查询二级标签转发索引表，获取出端口和出标签信息进行转发。如果不能在流表中匹配时，将所述分组报文发送给SDN控制器处理。如果所述分组报文不为标签分组报文，则丢弃所述分组报文。
[0053]在一个实施例中，如图12所示，所述基于SDN的MPLS网络控制方法包括:当分组报文未匹配交换机流表时，将所述分组报文送SDN控制器处理，控制器判断分组报文类型是否为IP分组报文，如果所述分组报文不为IP分组报文，则根据所述分组报文的外层标签写入流表，根据入端口，入标签，LSP的权重，出端口和出标签写入二级标签转发索引表。如果所述分组报文为IP分组报文，则SDN控制器判断转发所述分组报文的交换机类型，如果所述交换机类型为LER，则根据所述分组报文的目的IP写入流表，根据目的IP，掩码，LSP的权重，网关和出标签写入二级IP转发索引表。如果所述交换机类型不为LER，则丢弃所述分组报文。
[0054]本发明的基于SDN的MPLS网络控制方法的步骤的执行顺序并不限于上述实施例所描述，只要包括上述步骤即在本发明的技术方案之内。
[0055]综上所述，本发明的一种基于SDN的MPLS网络控制系统及方法，具有以下有益效果:基于SDN扩充了流表，SDN控制器的集中控制管理便于收集分析全网流量分布情况，根据SDN控制器可以更准确的建立多条标签转发通道(LSP)，并按照权重进行链路流量的合理调度，在多链路情况下实现基于权重的链路流量的流表转发，能够充分利用全网的链路资源做到更好的网络流量优化。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0056]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种基于SDN的MPLS网络控制系统，其特征在于，所述基于SDN的MPLS网络控制系统包括: SDN控制器，用于向交换机下发IP转发表、标签转发表以及流表，所述流表包括用于根据目的IP匹配IP报文以及根据标签匹配带标签报文；当根据目的IP匹配成功时，执行的IP报文处理操作包括:查询所述IP转发表获取网关以及出标签信息，并转发所述IP报文；当根据标签匹配成功时，执行的带标签报文处理操作包括:查询所述标签转发表获取出端口以及出标签信息，并转发所述带标签报文；所述交换机包括边界交换路由器以及标记交换路由器； 所述边界交换路由器用于接收所述IP转发表、标签转发表以及流表，并根据所述流表进行对所接收报文进行处理，所述边界交换路由器的处理包括将进入所述MPLS网络的IP报文转换成带标签报文以及将离开所述MPLS网络的带标签报文转换成IP报文； 所述标记交换路由器用于接收所述标签转发表以及流表，并根据所述流表进行对所接收报文进行处理，所述标记交换路由器的处理包括将带标签报文进行转发。
2.根据权利要求1所述的基于SDN的MPLS网络控制系统，其特征在于:SDN控制器根据全网的流量分布情况建立标签转发通道，并将所述标签转发通道转换成所述IP转发表、标签转发表下发给所述交换机。
3.根据权利要求2所述的基于SDN的MPLS网络控制系统，其特征在于:所述标签转发通道包括多条，每条所述标签转发通道根据不同的链路带宽状况分配不同的权重；所述标签转发通道转换成的所述IP转发表、标签转发表具备根据权重进行转发的功能。
4.根据权利要求1所述的基于SDN的MPLS网络控制系统，其特征在于:所述IP转发表为二级索引表；其中，所述一级IP转发表包括目的IP，掩码，二级表索引号；二级IP转发表包括网关、出标签以及下一索引号；所述执行的IP报文处理操作的具体实现包括:当所述IP报文匹配一级IP转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级IP转发表中获得网关和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级IP转发表的二级表索引号。
5.根据权利要求1所述的基于SDN的MPLS网络控制系统，其特征在于:所述标签转发表为二级索引表；其中，所述一级标签转发表包括入端口、入标签、二级表索引号；二级标签转发表包括出端口、出标签以及下一索引号；所述执行的带标签报文处理操作的具体实现包括:当带标签报文匹配一级标签转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级标签转发表中获得出端口和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级标签转发表的二级表索引号。
6.一种基于SDN的MPLS网络控制方法，其特征在于:所述基于SDN的MPLS网络控制方法包括: SDN控制器向交换机下发IP转发表、标签转发表以及流表，所述流表包括用于根据目的IP匹配IP报文以及根据标签匹配带标签报文；当根据目的IP匹配成功时，执行的IP报文处理操作包括:查询所述IP转发表获取网关以及出标签信息，并转发所述IP报文；当根据标签匹配成功时，执行的带标签报文处理操作包括:查询所述标签转发表获取出端口以及出标签信息，并转发所述带标签报文；所述交换机包括边界交换路由器以及标记交换路由器； 所述边界交换路由器接收所述IP转发表、标签转发表以及流表，所述标记交换路由器接收所述标签转发表以及流表； 所述交换机根据所述流表进行对所接收报文进行处理，其中，所述边界交换路由器的处理包括将进入所述MPLS网络的IP报文转换成带标签报文以及将离开所述MPLS网络的带标签报文转换成IP报文；所述标记交换路由器的处理包括将带标签报文进行转发。
7.根据权利要求6所述的一种基于SDN的MPLS网络控制方法，其特征在于:SDN控制器根据全网的流量分布情况建立标签转发通道，并将所述标签转发通道转换成所述IP转发表、标签转发表下发给所述交换机。
8.根据权利要求7所述的一种基于SDN的MPLS网络控制方法，其特征在于:所述标签转发通道包括多条，每条所述标签转发通道根据不同的链路带宽状况分配不同的权重；所述标签转发通道转换成的所述IP转发表、标签转发表具备根据权重进行转发的功能。
9.根据权利要求6所述的一种基于SDN的MPLS网络控制方法，其特征在于:所述IP转发表为二级索引表；其中，所述一级IP转发表包括目的IP，掩码，二级表索引号；二级IP转发表包括网关、出标签以及下一索引号；所述执行的IP报文处理操作的具体实现包括:当所述IP报文匹配一级IP转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级IP转发表中获得网关和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级IP转发表的二级表索引号。
10.根据权利要求6所述的一种基于SDN的MPLS网络控制方法，其特征在于:所述标签转发表为二级索引表；其中，所述一级标签转发表包括入端口、入标签、二级表索引号；二级标签转发表包括出端口、出标签以及下一索引号；所述执行的带标签报文处理操作的具体实现包括:当带标签报文匹配一级标签转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级标签转发表中获得出端口和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级标签转发表的二级表索引号。
【文档编号】H04L12/723GK104486218SQ201410781729
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】翟跃 申请人:上海斐讯数据通信技术有限公司