一种基于SDN技术的校园网管理系统的制作方法

本发明涉及网络流量管理技术领域，特别涉及一种基于sdn技术的校园网管理系统。

背景技术：

校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。这就要求：校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以在该网络上运行。

深入分析校园网的现状，现阶段校园网存在如下几个问题：

1.部署困难：在校园网中使用的设备类型复杂，诸如路由器、交换机、防火墙等等，并且数量众多。而校园网涉及的部门众多，业务繁琐，网络部署的过程中难度大。现阶段校园网的业务部署主要是依靠校园网络中心专业人员的命令行进行专业的管理，但在进行配置管理时，系统依旧难以适配多种设备；

2.扩容困难：随着校园网业务和用户数量的增多，原有网络已经不能满足学校教学，办公等网络使用的需求。因此，校园网不断的进行扩容，导致网络结构也越来越庞大，同时校园网中的办公、监控、数据中心、科研、访客、宿舍等各种业务要求使得网络变得更复杂。此外，传统校园网在经过多次升级后，导致校园网的设备提供商众多，网络设备类型复杂，再进一步拓展时，需要考虑到各类已建成网络，导致扩容非常困难；

3.管理困难：校园网中的有线系统和无线系统架构体系不一致，系统设备和认证策略等均使用各自独有的管理认证系统。现阶段的校园网缺乏统一的策略控制，校园网难以协同管理，也不能灵活管理，从而导致在网络高峰期容易发生校园网网络拥塞问题。

因此，有必要提供一种新的基于sdn技术的校园网管理系统，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

基于此，本发明提供一种基于sdn技术的校园网管理系统，用于解决现有技术中校园网在网络高峰期的拥塞问题。

本发明提供了一种基于sdn技术的校园网管理系统，包括控制器，所述控制器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述控制器执行时，实现如下步骤：

获取校园网中所有链路的路径；

计算各个所述链路的带宽利用率，并确定带宽利用率最低的链路；

将网络流量调度至所述带宽利用率最低的链路。

进一步地，通过ryu控制器北向接口将网络流量调度至所述带宽利用率最低的链路。

进一步地，基于sdn技术的校园网管理系统还包括网络管理平台，所述网络管理平台与所述控制器通信连接；其中，所述网络管理平台用于监控校园网的网络状况。

进一步地，所述网络管理平台通过restful接口与所述控制器通信连接。

进一步地，所述网络管理平台用于监控校园网的网络状况具体包括：生成可视化数据，以展示校园网的网络状况。

本发明提供的基于sdn技术的校园网管理系统中，所述计算机程序被所述控制器执行时，实现如下步骤：获取校园网中所有链路的路径；计算各个所述链路的带宽利用率，并确定带宽利用率最低的链路；将网络流量调度至所述带宽利用率最低的链路。从而实现了基于带宽的最优路径算法，在校园网的网络高峰期，可以将带宽使用率高的链路中的流量转发到带宽使用率低的链路中，有效改善校园网拥塞问题。

附图说明

图1为本发明提供的基于sdn技术的校园网管理系统的工作流程图；

图2为本发明提供的基于sdn技术的校园网管理系统中程序代码示意图；

图3为现有技术中校园网的网络带宽测试图；

图4为采用本发明提供的基于sdn技术的校园网管理系统后校园网的网络带宽测试图；

图5为本发明提供的基于sdn技术的校园网管理系统中管理平台的第一使用情景图；

图6为本发明提供的基于sdn技术的校园网管理系统中管理平台的第二使用情景图；

图7为本发明提供的基于sdn技术的校园网管理系统的使用情景图。

具体实施方式

为了便于更好地理解本发明，下面将结合相关实施例附图对本发明进行进一步地解释。附图中给出了本发明的实施例，但本发明并不仅限于上述的优选实施例。相反，提供这些实施例的目的是为了使本发明的公开面更加得充分。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明提供一种基于sdn技术的校园管理系统。

请参阅图1，基于sdn技术的校园网管理系统，包括控制器，所述控制器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述控制器执行时，实现如下步骤：

获取校园网中所有链路的路径；

计算各个所述链路的带宽利用率，并确定带宽利用率最低的链路；

将网络流量调度至所述带宽利用率最低的链路。

本发明提供的基于sdn技术的校园网管理系统中，所述计算机程序被所述控制器执行时，实现如下步骤：获取校园网中所有链路的路径；计算各个所述链路的带宽利用率，并确定带宽利用率最低的链路；将网络流量调度至所述带宽利用率最低的链路。从而实现了基于带宽的最优路径算法，在校园网的网络高峰期，可以将带宽使用率高的链路中的流量转发到带宽使用率低的链路中，有效改善校园网拥塞问题。

本实施例中，通过ryu控制器北向接口将网络流量调度至所述带宽利用率最低的链路。

基于sdn技术的校园网管理系统还包括网络管理平台，所述网络管理平台与所述控制器通信连接；其中，所述网络管理平台用于监控校园网的网络状况。

所述网络管理平台通过restful接口与所述控制器通信连接。

所述网络管理平台用于监控校园网的网络状况具体包括：生成可视化数据，以展示校园网的网络状况。

请参阅图1-2，分别为本发明提供的工作流程图以及校园网管理系统中程序代码示意图；

其中，选择宽带利用率最低的路径通过网络管理系统中的最优路径应用实现，并且将相关数据传输至网络管理平台，提供可视化的拓扑结构以及其他相关信息，方便网络管理人员对网络状态的了解。

本发明中，所述计算机程序被所述控制器执行时，实现如下步骤：获取校园网中所有链路的路径；计算各个所述链路的带宽利用率，并确定带宽利用率最低的链路；将网络流量调度至所述带宽利用率最低的链路。从而实现了基于带宽的最优路径算法，在校园网的网络高峰期，可以将带宽使用率高的链路中的流量转发到带宽使用率低的链路中，有效改善校园网拥塞问题。

请参阅图4-5，为本发明提供的基于sdn技术的校园网管理系统后校园网的网络带宽测试图与基于sdn技术的校园网管理系统中管理平台的第一使用情景图，具体实施例如下：

在mininet控制台中输入“xtermh1h2h3h4”，则会在h1、h2、h3和h4上打开终端模拟器；由于h1为服务器，因此在h1的终端模拟器中输入“iperf–s–i1–m”，启动iperf服务，使得h2、h3和h4可以用iperf进行带宽测试；然后分别在h2、h3和h4的终端中输入“iperf-c10.0.0.1-t30-i5-p5-b800m”，对网络进行带宽测试。

由图3-4可以看出在静态路由下h4占据了绝大多数的带宽，h2和h3只有小部分带宽。而在sdn路由的状态下，各个主机之间是比较均匀的使用带宽，合理分配路径，从而没有出现静态路由中某个主机带宽使用过大的情况。

当大流量进行发包测试时，h2(10.0.0.2)到达h1(10.0.0.1)的路径为7→4→2，h4(10.0.0.4)到达h1的路径为8→4→2，这二者与前面网络平稳期时显示的路径一致。但是h3(10.0.0.3)到达h1的路径为7→4→3→2，这与之前显示的路径7→4→2不同，路径中增加了“3”这个节点，这是因为4→2这一条链路带宽已经被h2和h4消耗过多，因而使得算法判定认为这不是最优路径，自动修改了流表，让h3到h1的链路由7→4→2改为了7→4→3→2，改善了网络拥塞问题，证明算法是有效的。

上述实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围内。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。