基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法及系统的制作方法_2

文档序号:9435936阅读:来源:国知局
所述路径计算模 块重新计算所述报文的转发路径;所述隧道建立模块根据重新计算的转发路径重新建立 MAC-in-MAC隧道;所述流表下发模块向所述重新建立的MAC-in-MAC隧道中的各个节点下 发所述报文匹配的流表。
[0016] 如上所述,本发明的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法及系统,具有以下有益 效果:
[0017] 本发明基于SDN架构,根据网络拓扑确定转发路径并建立MAC-in-MAC隧道;在发 现链路故障时会及时地选择备选的转发路径,并重新建立MAC-in-MAC隧道;所有的配置和 控制都集中在SDN控制器中,配置工作集中且修改方便。
【附图说明】
[0018] 图1显示为本发明实施例所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的一种实 现流程示意图。
[0019] 图2显示为本发明实施例所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的 MAC-in-MAC报文格式示意图。
[0020] 图3显示为本发明实施例所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的一种应 用场景不意图。
[0021] 图4显示为本发明实施例所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统的一种实 现结构示意图。
[0022] 元件标号说明
[0023] 100基于SDN的MAC-in-MAC报文传输系统
[0024]110 报文接收模块
[0025] 120 特征提取模块
[0026]130 路径计算模块
[0027] 140 隧道建立模块
[0028] 150 流表下发模块
[0029] 160 MAC地址统计更新模块
[0030] 170 中断提醒模块
[0031] S11~S18步骤
【具体实施方式】
[0032] 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。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施 例中的特征可以相互组合。
[0033] 需要说明的是,以下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。
[0034] 请参阅图1,本发明提供一种基于SDN(SoftwareDefinedNetwork,软件定义网 络)的MAC-in-MAC报文传输方法,所述基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法包括:
[0035] S11,接收未匹配流表的报文。
[0036] 本发明中,所述MAC-in-MAC报文的格式为扩充私有的MAC-in-MAC报文后的 报文格式,扩充后的MAC-in-MAC报文的格式参见图2所示,包括骨干网目的MAC地址 字段B-DA,骨干网源MAC地址字段B-SA,骨干网VLAN标签字段B-Tag,骨干网服务实例 标签字段I-Tag,服务VLAN标签字段S-Tag,用户VLAN标签字段C-Tag,网络类型字段 Ethernet-type,数据字段Data;其中,所述骨干网VLAN标签字段B-Tag包括TPID,PRT, CFT,B-VLAN;所述骨干网服务实例标签字段I-Tag包括TPID,Reserved,C-DA,C-SA。
[0037] 图2所示的MAC-in-MAC报文格式中,重点字段的含义参见表1所示。
[0038] 表1 :MAC-in-MAC报文字段表
[0039] L1N丄DO丄S/dU/AyJ^p/J 0/3JM
[0041] S12,从所述报文中提取四元组的流特征码。其中,所述四元组的流特征码是指源 MAC地址,源IP地址,目的MAC地址,目的IP地址。
[0042]S13,根据MAC地址信息、LLDP(LinkLayerDiscoveryProtocol,链路层发现协 议)信息、和所述流特征码,计算所述报文的转发路径。其中,所述MAC地址信息是已知的, 其是由实时接收交换机系统中增加或老化的MAC地址信息获知的,即MAC地址信息是由交 换机系统上报的。所述交换机系统包括BCB(BackboneCoreBridge,骨干网核心网桥)交 换机和BEB(BackboneEdgeBridge,骨干网边缘网桥)交换机,所述交换机系统的组织结构 参见图3所示,其中的SDN控制器是本发明所述的基于SDN的MAC-in-MAC报文传输方法的 执行主体。SDN控制器可以实时接收交换机系统上报的增加或老化的MAC地址信息。
[0043]BCB交换机增加或老化一条MAC地址信息,需立即上报给SDN控制器。BCB交换机 把未匹配流表的SDN流送往SDN控制器。SDN控制器根据MAC地址信息,LLDP信息,流特征 码(四元组,包括源MAC地址,源IP地址,目的MAC地址,目的IP地址),计算SDN流的转发 路径,进而建立MAC-in-MAC的隧道。SDN控制器向BCB交换机和BEB交换机下发流表,实现 MAC-in-MAC的转发。
[0044]S14,根据上报的MAC地址信息和所述转发路径建立MAC-in-MAC隧道。
[0045]S15,向所述MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流表,使所述 各个节点根据所述流表转发所述报文。MAC-in-MAC隧道中的各个节点即指MAC-in-MAC 隧道所经过的各个交换机,节点即指交换机。例如,参见图3所示,假设新建立的一条 MAC-in-MAC隧道为BEB3-BCB3-BCB4-BEB4,那么,BEB3,BCB3,BCB4,BEB4 均为该条隧道的节 点。
[0046] 本发明中,所述流表为扩充后的流表,用于支持MAC-in-MAC的封装和解封装,同 时也需要图3所示的SDN控制器和交换机支持扩充后的流表指令集。扩充后的所述流表 包括匹配字段和动作字段;所述动作字段包括根据匹配字段的内容对应执行的动作;所述 匹配字段包括MAC-in-MAC报文的骨干网目的MAC地址字段B-DA,骨干网源MAC地址字段 B-SA,和B-VLAN,以及原始报文的目的MAC地址和源MAC地址。BCB交换机和BEB交换机对 流表的处理差别非常大,根据相关的流表进行转发,具体差别参见如下:当接收所述流表的 主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BCB设备根据MAC-in-MAC 报文的B-DA、B-SA和B-VLAN对所述MAC-in-MAC报文进行转发;当接收所述流表的主体为 BEB设备且与所述流表匹配的报文为MAC-in-MAC报文时,BEB设备将所述MAC-in-MAC报文 还原成原始报文;当接收所述流表的主体为BCB设备且与所述流表匹配的报文为原始报文 时,BCB设备直接丢弃所述原始报文;当接收所述流表的主体为BEB设备且与所述流表匹配 的报文为原始报文时,BEB设备将所述原始报文追加MAC-in-MAC包头生成MAC-in-MAC报 文。所述骨干网服务实例标签字段I-Tag的TPID值固定为0x88E7,用以区分是MAC-in-MAC 报文还是原始报文。
[0047] S16,当所述MAC-in-MAC隧道所处的链路发生中断时,重新计算所述报文的转发 路径。
[0048] S17,根据重新计算的转发路径重新建立MAC-in-MAC隧道。
[0049] S18,向所述重新建立的MAC-in-MAC隧道中的各个节点下发所述报文匹配的流 表。
[0050] 如果链路发生中断,BCB交换机和BEB交换机会通知SDN控制器,SDN控制器重新 计算转发路径并重新建立MAC-in-MAC隧道并下发流表。
[0051] 图3所示的交换机系统中,BEB(BackboneEdgeBridge,骨干网边缘网桥)设备 (交换机)是PBBN的边缘设备,负责将来自用户网络的报文进行MAC-in-MAC封装,并转发 到PBBN中
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