一种SDN网络的链路调度方法、设备及系统与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种SDN网络的链路调度方法、设备及系统。

背景技术：

软件定义网络(Software-Defined Networking，SDN)是一种新型网络体系架构。SDN架构将原本完全由交换机、路由器完成的数据包转发过程，转化为由OpenFlow交换机和控制器分别完成的独立过程，实现将网络设备控制平面与数据平面分离开来，同时具有可编程的特性，使底层基础设施被抽象为应用程序和网络服务，从而实现了网络流量的灵活控制。

随着云计算的发展，网络规模越来越大，因此网络之间的流量传输很大。当连接各交换机之间的链路发生拥塞后，若系统调度不当将会带来严重的链路带宽扩容压力，现有技术主要解决的是如何更好地分配网络资源来均衡通信链路负载，缺乏动态调整链路负载的功能。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种SDN网络的链路调度方法、设备及系统，在链路发生拥塞时，根据业务请求的服务质量要求，动态调整链路负载，既保障了网络服务质量，也提高了用户体验度。

本发明提供一种SDN网络的链路调度方法，包括如下步骤：

根据业务请求的特性，确定所述业务请求的优先级；

当确定主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值时，向控制器发送告警信号，以使所述控制器返回流表；其中，所述流表定义了优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求在所述主链路上传输，优先级小于所述第二阈值的业务请求在备用链路上传输；

根据所述流表，按照所述业务请求的优先级从高到低的顺序，转发所述业务请求的业务数据包。

优选的，所述业务请求的特性包括网络带宽需求、时延约束中的至少一种。

上述技术方案中，根据控制器返回的针对主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值，即所述主链路发生拥塞时发送的告警信号而制定的流表，使优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求保持在所述主链路上传输，而让优先级小于所述第二阈值的业务请求切换到备用链路上传输，既保障了网络服务质量，也提高了用户体验度。

本发明还提供一种交换机，包括：

优先级确定单元，用于根据业务请求的特性，确定所述业务请求的优先级；

告警单元，用于当确定主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值时，向控制器发送告警信号，以使所述控制器返回流表；其中，所述流表定义了优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求在所述主链路上传输，优先级小于所述第二阈值的业务请求在备用链路上传输；

转发单元，用于根据所述流表，按照所述业务请求的优先级从高到低的顺序，转发所述业务请求的业务数据包。

优选的，所述业务请求的特性包括网络带宽需求、时延约束中的至少一种。

本发明还提供一种SDN网络的链路调度方法，包括如下步骤：

接收到交换机发送的用于指示所述交换机的主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值的告警信号时，向所述交换机返回流表，以使所述交换机根据所述流表，按照所述交换机的业务请求的优先级从高到低的顺序，转发所述业务请求的业务数据包；其中，所述流表定义了优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求在所述主链路上传输，优先级小于所述第二阈值的业务请求在备用链路上传输。

优选的，所述交换机的业务请求的优先级是根据所述业务请求的特性来确定的；其中，所述业务请求的特性包括网络带宽需求、时延约束中的至少一种。

上述技术方案中，根据交换机发送的用于指示主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值，即所述主链路发生拥塞的告警信号，制定流表，以指示所述交换机将优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求保持在所述主链路上传输，而让优先级小于所述第二阈值的业务请求切换到备用链路上传输，既保障了网络服务质量，也提高了用户体验度。

本发明还提供一种控制器，包括：

流表下发单元，用于接收到交换机发送的用于指示所述交换机的主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值的告警信号时，向所述交换机返回流表，以使所述交换机根据所述流表，按照所述交换机的业务请求的优先级从高到低的顺序，转发所述业务请求的业务数据包；其中，所述流表定义了优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求在所述主链路上传输，优先级小于所述第二阈值的业务请求在备用链路上传输。

优选的，所述交换机的业务请求的优先级是根据所述业务请求的特性来确定的；其中，所述业务请求的特性包括网络带宽需求、时延约束中的至少一种。

本发明还提供一种SDN网络的链路调度系统，包括控制器和与所述控制器连接的至少两个交换机；

所述交换机，用于根据业务请求的特性，确定所述业务请求的优先级；

所述交换机，用于当确定主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值时，向控制器发送告警信号；

所述控制器，用于接收所述的告警信号时，向所述交换机返回流表；其中，所述流表定义了优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求在所述主链路上传输，优先级小于所述第二阈值的业务请求在备用链路上传输；

所述交换机，用于根据所述流表，按照所述业务请求的优先级从高到低的顺序，转发所述业务请求的业务数据包。

本发明实施例提供的SDN网络的链路调度方法、设备及系统，具有如下有益效果：当交换机确定主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值，即所述主链路发生拥塞时，向控制器发送告警信号，以使所述控制器返回用于指示所述交换机将优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求保持在所述主链路上传输，而让优先级小于所述第二阈值的业务请求切换到备用链路上传输的流表，从而达到动态调整网络链路负载的目的。采用本发明实施例，既保障了网络服务质量，也提高了用户体验度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的SDN网络的链路调度方法的一个实施例的流程示意图。

图2是本发明提供的交换机的一个实施例的结构示意图。

图3是本发明提供的SDN网络的链路调度方法的另一个实施例的流程示意图。

图4是本发明提供的控制器的一个实施例的结构示意图。

图5是本发明提供的SDN网络的链路调度系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种SDN网络的链路调度方法的一个实施例，可由交换机来执行，或者由配置在交换机侧的一个装置来执行，包括步骤S11～S13，具体如下：

S11，根据业务请求的特性，确定所述业务请求的优先级。

优选的，所述业务请求的特性包括网络带宽需求、时延约束中的至少一种。例如，根据所述业务请求的网络带宽需求设置优先级，则对网络带宽需求比较大的业务请求，比如视频或音频通信，就可以获得较高优先级；而对网络带宽需求不那么高的业务请求，比如网页浏览，则获得较低的优先级。

需要说明的是，所述业务请求可以根据用户的不同服务质量要求去设置不同的优先级，这些均在本发明的保护范围之内，在此不做限制。

S12，当确定主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值时，向控制器发送告警信号，以使所述控制器返回流表。

其中，所述流表定义了优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求在所述主链路上传输，优先级小于所述第二阈值的业务请求在备用链路上传输。

具体实施时，本实施例在所述业务请求到达时，先根据所述控制器利用预先设定好的规则所制定的预扩散流表，找到所述业务请求的业务数据包传输的主链路，这种方式称为主动流表下发模式。当然，本步骤也可采用主动流表下发模式执行，这些均在本发明的保护范围之内，在此不做限制。

S13，根据所述流表，按照所述业务请求的优先级从高到低的顺序，转发所述业务请求的业务数据包。

综上，本发明实施例提供SDN网络的链路调度方法，根据控制器返回的针对主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值，即所述主链路发生拥塞时发送的告警信号而制定的流表，使优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求保持在所述主链路上传输，而让优先级小于所述第二阈值的业务请求切换到备用链路上传输，既保障了网络服务质量，也提高了用户体验度。

进一步的，本发明实施例还提供一种交换机，可执行上述实施例提供的SDN网络的链路调度方法的所有流程。

请参阅图2，是本发明提供的交换机的一个实施例的结构示意图。

本发明实施例提供一种交换机20，包括优先级确定单元21、告警单元22和转发单元23，具体如下：

所述优先级确定单元21，用于根据业务请求的特性，确定所述业务请求的优先级。

优选的，所述业务请求的特性包括网络带宽需求、时延约束中的至少一种。

所述告警单元22，用于当确定主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值时，向控制器发送告警信号，以使所述控制器返回流表。

其中，所述流表定义了优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求在所述主链路上传输，优先级小于所述第二阈值的业务请求在备用链路上传输。

所述转发单元23，用于根据所述流表，按照所述业务请求的优先级从高到低的顺序，转发所述业务请求的业务数据包。

可以理解的是，本发明实施例中的交换机20的各功能单元的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

请参阅图3，本发明还提供一种SDN网络的链路调度方法的另一个实施例，可由控制器来执行，或者由配置在控制器侧的一个装置来执行，包括步骤S3，具体如下：

S3，接收到交换机发送的用于指示所述交换机的主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值的告警信号时，向所述交换机返回流表，以使所述交换机根据所述流表，按照所述交换机的业务请求的优先级从高到低的顺序，转发所述业务请求的业务数据包。

其中，所述流表定义了优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求在所述主链路上传输，优先级小于所述第二阈值的业务请求在备用链路上传输。

优选的，所述交换机的业务请求的优先级是根据所述业务请求的特性来确定的；其中，所述业务请求的特性包括网络带宽需求、时延约束中的至少一种。例如，所述交换机根据所述业务请求的网络带宽需求设置优先级，则对网络带宽需求比较大的业务请求，比如视频或音频通信，就可以获得较高优先级；而对网络带宽需求不那么高的业务请求，比如网页浏览，则获得较低的优先级。

需要说明的是，所述业务请求可以根据用户的不同服务质量要求去设置不同的优先级，这些均在本发明的保护范围之内，在此不做限制。

具体实施时，本实施例在所述业务请求到达所述交换机之前，利用预先设定好的规则制定预扩散流表，发送给所述交换机，以使所述交换机根据所述预扩散流表找到所述业务请求的业务数据包的传输主链路，通常称这种方式为主动流表下发模式。当然，本步骤也可采用主动流表下发模式执行，这些均在本发明的保护范围之内，在此不做限制。

综上，本发明实施例提供的SDN网络的链路调度方法，根据交换机发送的用于指示主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值，即所述主链路发生拥塞的告警信号，制定流表，以指示所述交换机将优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求保持在所述主链路上传输，而让优先级小于所述第二阈值的业务请求切换到备用链路上传输，既保障了网络服务质量，也提高了用户体验度。

进一步的，本发明实施例还提供一种控制器，可执行上述实施例提供的SDN网络的链路调度方法的所有流程。

请参阅图4，是本发明提供的控制器的一个实施例的结构示意图。

本发明实施例提供一种控制器40，包括流表下发单元4，具体如下：

所述流表下发单元4，用于接收到交换机发送的用于指示所述交换机的主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值的告警信号时，向所述交换机返回流表，以使所述交换机根据所述流表，按照所述交换机的业务请求的优先级从高到低的顺序，转发所述业务请求的业务数据包。

其中，所述流表定义了优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求在所述主链路上传输，优先级小于所述第二阈值的业务请求在备用链路上传输。

优选的，所述交换机的业务请求的优先级是根据所述业务请求的特性来确定的；其中，所述业务请求的特性包括网络带宽需求、时延约束中的至少一种。

可以理解的是，本发明实施例中的控制器40的各功能单元的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

此外，本发明实施例还提供一种SDN网络的链路调度系统。

请参阅图5，是本发明提供的SDN网络的链路调度系统的一个实施例结构示意图，所述SDN网络的链路调度系统包括控制器40和与所述控制器40连接的至少两个交换机20。

所述交换机20，用于根据业务请求的特性，确定所述业务请求的优先级。

所述交换机20，用于当确定主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值时，向控制器发送告警信号。

所述控制器40，用于接收所述的告警信号时，向所述交换机返回流表；其中，所述流表定义了优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求在所述主链路上传输，优先级小于所述第二阈值的业务请求在备用链路上传输。

所述交换机20，用于根据所述流表，按照所述业务请求的优先级从高到低的顺序，转发所述业务请求的业务数据包。

本发明实施例提供的SDN网络的链路调度方法、设备及系统，具有如下有益效果：当交换机确定主链路的带宽利用率达到一预设的第一阈值，即所述主链路发生拥塞时，向控制器发送告警信号，以使所述控制器返回用于指示所述交换机将优先级大于或等于一预设的第二阈值的业务请求保持在所述主链路上传输，而让优先级小于所述第二阈值的业务请求切换到备用链路上传输的流表，从而达到动态调整网络链路负载的目的。采用本发明实施例，既保障了网络服务质量，也提高了用户体验度。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。