Sdn网络的控制方法和装置以及sdn控制器的制造方法_2

文档序号:9846626阅读:来源:国知局
施例中,SDN网络为有线网络、无线网络、有线无线混合网络、军事通?目网络等。
[0052]在本实施例中,SDN网络的控制方法可以应用于带宽有限的有限网络、无线网络以及包括无线、有线的混合网络,还可以应用在军事通信网络,应用范围广。
[0053]在其中一个实施例中,网络信息包括各转发设备初始发送的网络信息或网络动态更新时发送的网络信息。通过网络动态更新,可以提高网络信息的准确性,从而确保可以获取最优数据转发路径。网络信息的内容包括转发设备信息、网络拓扑信息、转发设备端口及端口关联的无线或有线传输方式信息、误码率和数据流量统计信息等。
[0054]根据上述SDN网络的控制方法,本发明还提供一种SDN控制器,以下就本发明的SDN控制器的实施例进行详细说明。
[0055]参见图2所示,为本发明的SDN控制器的实施例。该实施例中的SDN控制器包括接收单元201、识别单元202、控制单元203和发送单元204;
[0056]接收单元201用于接收SDN网络中的各转发设备发送的网络信息,接收业务资源请求;
[0057]识别单元202用于对业务资源请求进行识别,获取业务资源请求对应的业务标识,并根据业务资源请求获取对应的资源标识;
[0058]控制单元203用于根据业务标识、资源标识以及网络信息获取最优数据转发路径,并将最优数据转发路径转化为最优数据转发路径中各转发设备的转发策略;
[0059]发送单元204用于将各转发策略转化为相应的流表信息,分别将各流表信息发送至对应的转发设备。
[0060]在其中一个实施例中,网络信息包括各转发设备初始发送的网络信息和网络动态更新时发送的网络信息。
[0061]在其中一个实施例中,网络信息的内容包括转发设备信息、网络拓扑信息、转发设备端口及端口关联的无线或有线传输方式信息、误码率、数据流量统计信息。
[0062]在一个具体的实施例中,SDN控制器的逻辑架构如图3所示,其逻辑功能划分为四层,由下至上依次是基础服务层、消息收发层、网络核心控制层、资源服务层,各层具体功能介绍如下:
[0063]1、基础服务层
[0064]该层主要提供操作系统适配、基础工具以及SDN控制器功能实现过程中所涉及的第三方的库,如GS0AP、Net-SNMP、0penFlOW、CSPF库等,可根据控制器实际功能的需要添加相应的库。
[0065]2、消息收发层
[0066]该层主要提供北向接口、南向接口、东西向接口及中心SDN控制器与下级SDN控制器之间的数据交换接口(CSDSI ,Center Service and Subordinate Service Data SwapInterface)的消息收发、处理机制。此处消息是泛化概念,包含但不限于协议数据、消息通信等。北向接口是SDN控制器向应用程序提供的接口,RESTAPI和SOAP是当前主流的实现方法;南向接口是SDN控制器核心技术所在,当前主流的接口协议有OpenFlow和I2RS等,用于SDN控制器与转发设备之间交互。上述接收单元201和发送单元204在消息收发层中。
[0067]3、网络核心控制层
[0068]该层主要提供网络资源信息统一管理、为资源服务层已识别的业务提供基于多约束条件的最佳路径计算和管理、转发设备的转发策略生成等功能。上述控制单元203在网络核心控制层中。
[0069]4、资源服务层
[0070]该层主要为具体应用提供网管代理、业务识别、业务资源策略控制及数据库适配等功能。上述识别单元202在资源服务层中。
[0071]在有限资源的SDN网络环境下,图4所示的一级管理是分布式多级管理在网络规模较小时的应用场景,以此网络为例,本发明的基于混合网络的SDN控制器的具体实施流程如下:
[0072]1、网络中转发设备、拓扑、端口及其绑定的无线传输手段等信息的收集、管理。SDN控制器通过消息收发层的转发设备消息收发器按照扩展OpenFlow协议来订阅、收集、处理所管辖的网络转发设备初始上报和网络动态更新时上报的其所关注的信息,并在网络核心控制层的流量工程管理子模块对SDN网络的有限资源进行集中管理。
[0073]2、资源服务层对业务进行业务识别。业务资源申请者向资源服务层发送业务资源请求,如图5所示,资源服务层通过北向接口接收业务资源请求,依据业务特性、Qos、约束条件等具体需求,形成五元组但不限于五元组形式的业务标识,还可以对业务资源申请进行预处理,如MPLS、IP与Router ID转换等,获取业务资源标识,然后将资源请求的业务标识和资源标识转向网络核心控制层的转发控制子模块申请业务所需的网络资源。
[0074]3、网络核心控制层在收集的当前网络流量工程信息的基础上按照业务申请的资源为其计算最佳数据转发路径,并将其转化成所涉及的转发设备的转发策略,然后发送到消息收发层。SDN控制器对转发设备信息、网络拓扑信息、网络转发设备端口及端口关联的无线传输手段、误码率、流量统计等信息进行收集和统一管理,利用受约束的最短路径算法(CSPF,Constrained Shortest Path First)算法为业务计算最佳路径,在提高网络资源利用率的前提下,为网络用户提供多约束条件的最佳路径计算、管理、转发策略生成等功能。
[0075]4、消息收发层在收到网络核心控制层的转发策略后,南向接口按照扩展的OpenFlow协议转化相应的流表信息,下发给路径所涉及的转发设备,如图6所示。
[0076]本发明的SDN控制器与本发明的SDN网络的控制方法相对应,在上述SDN网络的控制方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于SDN控制器的实施例中。
[0077]根据上述SDN控制器,本发明还提供一种SDN网络的控制装置,以下就本发明的SDN网络的控制装置的实施例进行详细说明。
[0078]参见图7所示,为本发明的SDN网络的控制装置的实施例。该实施例中的SDN网络的控制装置包括下级SDN控制器,下级SDN控制器包括接收单元301、第一转发单元302、识别单元303、判断单元304和发送单元305接收;
[0079]接收单元301用于接收SDN网络中与下级SDN控制器关联的各转发设备发送的网络信息,接收业务资源请求;
[0080]第一转发单元302用于将网络信息转发至中心SDN控制器;
[0081]识别单元303用于对业务资源请求进行识别,获取业务资源请求对应的业务标识,并根据业务资源请求获取对应的资源标识;
[0082]判断单元304用于判断资源标识对应的业务资源是否在网络信息中,若否,则第一转发单元302将业务标识、资源标识转发至中心SDN控制器;
[0083]第一转发单元302还用于接收中心SDN控制器发送的最优数据转发路径中与下级SDN控制器关联的各转发设备的转发策略;其中,最优数据转发路径是中心SDN控制器根据业务标识、资源标识以及网络信息获取的,各转发策略是中心SDN控制器根据最优数据转发路径转化获取的;
[0084]发送单元305用于将各转发策略转化为相应的流表信息,分别将各流表信息发送至与下级SDN控制器关联的对应的转发设备。
[0085]在本实施例中,采用了分布式两级管理,是典型的分布式多级管理模式,在SDN网络中对SDN控制器类型、功能、权限进行区分,分为中心SDN控制器和下级SDN控制器。下级SDN控制器接收与之关联的转发设备的网络信息,然后转发至中心SDN控制器。当下级SDN控制器接收到的业务资源请求的资源标识对应的业务资源在下级SDN控制器接收的与之关联的转发设备发送的网络信息中时,就由下级SDN控制器直接根据相应的业务标识、资源标识以及网络信息获取最优数据转发路径,并转化为转发设备的转发策略,再转化为相应的流表信息,发送至与该下级SDN控制器关联的对应的转发设备。当下级SDN控制器接收到的业务资源请求的资源标识对应的业务资源不在下级SDN控制器接收的与之关联的转发设备发送的网络信息中时,就把相应的业务标识和资源标识转发至中心SDN控制器,由中心SDN控制器获取最优数据转发路径,并转化为转发设备的转发策略,发送至对应的各下级SDN控制器,各下级SDN控制器将转发策略转化为相应的流表信息,再发送至与各下级SDN控制器关联的对应的转发设备。这种分布式多级管理模式较大程度上减轻了单个SDN控制器的负载压力,也为网络用户的权限分配、区域管理提供了方便。
[0086]参见图8所示,为本发明的SDN网络的控制装置的另一个实施例。该实施例中的SDN网络的控制装置包括中心SDN控制器,中心SDN控制器包括第二转发单元401和控制单元402;
[0087]第二转发单元401用于接收各下级SDN控制器发送的网络信息、业务标识和资源标识;
[0088]控制单元402用于根据业务标识、资源标识以及网络信息获取最优数据转发路径,并将最优数据转发路径转化为最优数据转发路径中各转发设备的转发策略;
[0089]第二转发单元401还用于将最优数据转发路径中与各下级SDN控制器关联的各转发设备的转发策略分别发送至对应的各下级SDN控制
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