一种sdn网络中的路径探测方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种SDN网络中的路径探测方法和装置。
【背景技术】
[0002]在软件定义网络(Software Design Network, SDN)中，控制平面与转发平面分离，因此，SDN网络是具备高度可扩展性的弹性网络，能够适应变化的业务需求。
[0003]OpenFlow协议定义了 SDN网络中控制器与转发层之间的通信接口。OpenFlow协议的思想是，分离控制平面和转发平面，二者之间使用标准的协议通信，其中，转发平面采用基于流的方式进行数据转发。
[0004]具体地，基于OpenFlow协议的SDN网络由交换机(OpenFlow Switch)、控制器(OpenFlow Controller)和交换机与控制器之间的安全通道(Secure Channel)组成，在实际使用中，控制器根据数据报文信息和/或用户配置信息生成流表，通过所述安全通道向交换机下发流表，所述流表用于控制不同特征的数据流按照不同的转发路径进行转发。交换机在收到数据报文以后，根据控制器下发的流表转发数据报文。
[0005]当SDN网络的规模较大、包含较多的交换机节点时，众多的转发路径纵横交错，一旦某条路径出现故障，控制器难以及时发现，因此控制器可能仍然控制流量按照已经出现故障的路径进行转发，导致流量无法到达目的节点。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提出了一种SDN网络中的路径探测方法和装置，使得控制器能够探测出网络中指定路径是否存在故障，从而避免采用出现故障的路径进行流量转发，保证流量能够到达目的节点。
[0007]本发明提出的技术方案是:
[0008]一种SDN网络中的路径探测方法，所述方法应用于控制器中，该方法包括:
[0009]生成路径探测报文，所述路径探测报文携带待探测路径标识；
[0010]指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
[0011]将所述路径探测报文发送给所述待探测路径的首节点；
[0012]接收所述待探测路径的尾节点发送的所述路径探测报文，根据所述路径探测报文的发送和接收确定所述待探测路径的状态。
[0013]一种SDN网络中的路径探测方法，所述方法应用于待探测节点中，该方法包括:
[0014]接收控制器发送的按照待探测路径转发路径探测报文的指示信息；
[0015]按照所述指示信息向所述待探测路径的下一个待探测节点或控制器发送接收的路径探测报文；
[0016]其中，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
[0017]一种SDN网络中的路径探测装置，该装置位于控制器中，该装置包括报文生成模块、指示信息下发模块和探测模块；
[0018]所述报文生成模块，用于生成路径探测报文，所述路径探测报文携带待探测路径的标识；
[0019]所述指示信息下发模块，用于指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
[0020]所述探测模块，用于将所述路径探测报文发送给所述待探测路径的首节点，接收所述待探测路径的尾节点发送的所述路径探测报文，根据所述路径探测报文的发送和接收确定所述待探测路径的状态。
[0021]—种SDN网络中的路径探测装置，该装置位于待探测节点中，该装置包括指示信息接收模块和报文处理模块；
[0022]所述指示信息接收模块，用于接收控制器发送的按照待探测路径转发路径探测报文的指示信息；
[0023]所述报文处理模块，用于按照所述指示信息向所述待探测路径的下一个待探测节点或控制器发送接收的路径探测报文；
[0024]其中，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
[0025]由上述技术方案可见，本发明实施例中，一方面控制器针对待探测路径生成路径探测报文，另一方面，控制器向待探测路径上的每个待探测节点都下发指示信息，指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文，因此，根据路径探测报文的收发情况，比如是否在预定时间内从预设的尾节点收到路径探测报文，以及路径探测报文的巡回时间、即从控制器将路径探测报文发送给首节点到从尾节点接收所述路径探测报文所经历的时间等情况，控制器可以检测出待探测路径的状态，比如，是否畅通、丢包情况、延时情况等，从而使得控制器能够探测出网络中指定路径是否存在故障，避免采用出现故障的路径进行流量转发，保证流量能够到达目的节点。
【附图说明】
[0026]图1是SDN网络中的路径示意图；
[0027]图2是本发明实施例提供的控制器在路径探测过程中的处理流程图；
[0028]图3是本发明实施例提供的待探测节点在路径探测过程中的处理流程图；
[0029]图4是本发明实施例提供的路径探测报文的结构示意图；
[0030]图5是本发明实施例提供的控制器设备的硬件结构连接图；
[0031]图6是本发明实施例提供的第一路径探测装置的结构示意图；
[0032]图7是本发明实施例提供的交换设备的硬件结构连接图；
[0033]图8是本发明实施例提供的第二路径探测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]在SDN网络中，当SDN网络的规模较大、包含较多的交换机节点时，从一个交换机节点到达另一个交换机节点通常存在多条路径，参见图1。
[0035]图1是SDN网络中的路径示意图。
[0036]如图1所示，其中的数字I到5分别代表交换机节点I至交换机节点5，可见，从交换机节点I到交换机节点5存在着多条路径，比如，从节点I到节点4再到节点5，再比如，从节点I到节点2然后到节点3最后再到节点5。
[0037]本发明实施例的目的是探测从一个交换机节点到达另一个交换机节点的众多路径中的指定路径是否畅通、即是否存在故障，以避免采用出现故障的路径进行流量转发，保证流量能够到达目的节点。
[0038]为了不影响正常业务数据报文的转发，本发明实施例提出，由控制器生成一种新型协议报文，即路径探测报文，并控制该路径探测报文按照指定的路径进行转发，最终再回收该路径探测报文，根据路径探测报文的收发情况，确定该指定路径的状态，比如是否存在故障、丢包率和延时情况如何。
[0039]下面，分别从控制器的角度和待探测节点的角度，对本发明实施例提供的路径探测方法进行说明。
[0040]图2是本发明实施例提供的控制器在路径探测过程中的处理流程图。
[0041 ] 如图2所示，该流程包括:
[0042]步骤201，控制器生成路径探测报文，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
[0043]其中，控制器可以为每个转发路径赋予唯一的标识信息，通过在路径探测报文中携带该标识信息，指明需要探测的转发路径。
[0044]步骤202，控制器向所述待探测路径上的每个待探测节点下发指示信息，指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
[0045]步骤203，控制器将所述路径探测报文发给所述待探测路径的首节点。
[0046]其中，控制器可以通过packet-out消息将路径探测报文下发给首节点。
[0047]步骤204，控制器接收所述待探测路径的尾节点发送的所述路径探测报文，根据路径探测报文的发送和所述接收确定所述待探测路径的状态。
[0048]其中，尾节点可以通过packet-1n消息将路径探测报文上报给控制器。
[0049]由图2可见，控制器通过生成针对指定路径的路径探测报文，控制该路径探测报文按照该指定路径进行转发、并回收该路径探测报文，可以探测出该指定路径是否存在故障。
[0050]此外，控制器根据需要，还可以指定路径探测报文的发送频率，通过发送和接收路径探测报文，及时地了解指定转发路径的连通性。进一步地，通过记录路径探测报文的发送时间、数量等，并相应地记录路径探测报文的回收时间、数量等，控制器还可以检测出该指定路径的时延和丢包率等转发性能。
[0051]图3是本发明实施例提供的待探测节点在路径探测过程中的处理流程图。
[0052]如图3所示，该流程包括:
[0053]步骤301，接收控制器发送的按照待探测路径转发路径探测报文的指示信息。
[0054]步骤302，按照所述指示信息向所述待探测路径的下一个待探测节点或控制器发送接收的路径探测报文。
[0055]其中，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
[0056]图2和图3所示方法中，所述的指示信息优选地可以是探测流表，对于向待探测路径的首节点下发的指示信息，除了可以是探测流表以外，也可以是在携带有路径探测报文的packet-out消息中携带的动作信息，因此:
[0057]在一种实施方式中，控制器可以向所述待探测路径上的每个待探测节点下发探测流表，通过所述探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
[0058]在另一种实施方式中，控制器可以向所述待探测