Sdn网络系统、控制器及控制方法_3

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的标识,则用自己的标识替代所述第二消息中的N+1级控制器的标识得到第三消息;所述N级控制器,还用于向其归属的N-1级控制器发送第三消息;所述N-1级控制器,用于接收归属于其第N级控制器发送的第三消息,并根据所述第三消息确定所述SDN网络系统的骨干拓扑,以便根据所述SDN网络系统的骨干拓扑确定数据在所述SDN网络系统中的骨干传输路径。
[0081]举例来说,图3为本发明实施例提供的SDN网络系统实施例三的结构示意图。如图3所示,在图2所示的SDN网络系统的基础上该SDN网络系统,还包括第N级控制器Dl 12、第N-1级控制器ElOl及第N+1级控制器F125,且第N级控制器C和D直接归属于第N-1级控制器E,第N+1级控制器F直接归属于第N级控制器D,第N+1级控制器A和B直接归属于第N级控制器C,节点jl37和pl38直接归属于第N+1级控制器F,节点f和j连接。
[0082]具体的,第N级控制器C收到第N+1级控制器B发送的第二消息后,通过解析发现该第二消息包括第N+1级控制器F的标识,而该第N级控制器C通过判断确定该第N+1级控制器F并非直接归属于其的控制器,则可将第N级控制器C的标识替换该第二消息中的第N+1级控制器F和B的标识后,再向其直接归属的第N-1级控制器发送第三消息,其中第四消息中包括第N级控制器C的标识,节点j的标识及节点f的标识。
[0083]相应的,第N-1级控制器E接收第N级控制器C和第N级控制器D发送的第四消息,通过比较发现两个第四消息中有相同的节点j的标识和节点f的标识,则可确定第N级控制器C和第N级控制器D通过节点f和节点j连接。
[0084]进一步地,为了方便第N级控制器根据第N+1级控制器发送的消息,确定各第N+1级控制器间的连接信息,或者第N-1级控制器根据第N级控制器发送的消息,确定各第N级控制器间的连接信息,可使第N+1级控制器向第N级控制器发送消息时,或第N级控制器向第N-1级控制器发送消息时,消息中包括的节点的顺序满足预设的规定,比如规定第一消息中,依次包括控制器的标识和节点标识;第二消息中,依次包括控制器的标识、归属于前个控制器的节点的标识及向该控制器发送第二消息的节点的标识;第三消息中,依次包括发送第一消息的控制器的标识、归属于发送第一消息的控制器的节点的标识、发送第二消息的节点的标识及发送第三消息的控制器的标识,依次类推。需要说明的是,上述对各消息中包括的控制器标识及节点标识的顺序的说明,仅是解释性举例,也可以根据需要设置上述控制器及节点标识的顺序,使得接收各消息的控制器可识别节点与控制器间的归属即可。
[0085]或者,为了简化各级控制器确定其管理域内控制器或节点的连接信息,本实施例的另一种实现方式中,所述N+1级控制器,还用于向其归属的N级控制器发送第四消息;其中,所述第四消息包括被发送所述第四消息的节点的标识及所述N+1级控制器的标识;所述N级控制器,还用于接收归属于其的N+1级控制器发送的第四消息;所述N级控制器,还用于根据包括有相同节点的标识的第二消息和第四消息,确定所述SDN网络系统的骨干拓扑,以便根据所述SDN网络系统的骨干拓扑确定数据在所述SDN网络系统中的骨干传输路径。
[0086]举例来说,以图3所示的网络结构为例。第N+1级控制器B在向直接归属于其的节点f发送第四消息时,可同时将该消息发送给第N级控制器C,第N级控制器C收到包括第N+1级控制器B的标识和节点f的标识的第四消息后,用自己的标识替换第N+1级控制器B的标识,并向第N-1级控制器E发送修改后的第四消息,即第N-1级控制器E会收到一个包括第N级控制C的标识及节点f标识的修改后的第四消息。同时,第N-1级控制器E还会收到一个包括第N级控制D的标识、节点f标识及节点j的标识的第四消息,则第N-1级控制器E通过解析可发现,两个中包括相同的节点f的标识,则可确定第N级控制C和第N级控制D通过节点f标识和节点j连接。
[0087]需要说明的是,上述对控制器确定其管理域内控制器间或节点间的连接关系的说明中,各消息中还可携带节点的端口标识,使得控制器能更加精确的确定其管理域内的控制器间或节点间的连接关系。比如,在图3所示的网络架构中,第N-1级控制器E可确定第N级控制器C通过节点f的右端口,与第N级控制器D的节点j的左端口连接等等。
[0088]另外,在建网初期或者SDN网络系统中节点状态变化时,网络中的节点可直接向其归属的控制器发送消息。具体的,第N+1级控制器,还用于若判断接收的第一消息中包括归属于其的节点的状态信息,且所述节点为其的边界节点,则根据所述第一消息更新该消息中包括的节点的状态信息,并将所述第一消息发送给其归属的N级控制器;所述N级控制器,还用于根据所述第一消息更新所述N+1级控制器的边界节点的状态信息。
[0089]以图3所示的SDN网络系统架构为例,假设网络中节点m与节点η连接的右端口出现故障,则节点m可向其直接归属的第Ν+1级控制器A发送第一消息,第一消息中可包括节点m的标识、节点m的端口状态,或者还可以包括节点的流表状态等等,第N+1级控制器A收到该消息后,首先更新本地存储的该节点m的状态信息,同时,由于第N+1级控制器A根据上述过程已获知节点m为边界节点,则第N+1级控制器A可将该第一消息发送给第N级控制器C,第N级控制器C也可根据该第一消息更新本地存储的该节点m的状态信息。
[0090]或者,若在建网初期,第N+1级控制器A收到节点m发送的第一消息,首先根据该第一消息存储节点m的状态信息,之后再向该节点m发送第四消息,然后根据节点m再次返回的第一消息,确定节点m为边界节点后,再向第N级控制器C发送第一消息,使第N级控制器C根据第一消息确定第N+1级控制器A和B的连接信息,并存储节点m的状态信息。
[0091]本实施例提供的SDN网络系统,各级控制器可获得其管理域内的控制器间或者节点间的连接信息,并根据节点发送的状态信息实时更新网络内节点状态信息,使得各个控制器不能掌握全网的信息,提高了网络的安全性。
[0092]在上述网络架构中,各级控制器可配合协助完成全网的数据路由,具体的,所述N+1级控制器,还用于若判断接收的第一消息为数据传输请求消息,且包括不归属于其的节点的标识,则向其归属的N级控制器发送第五消息,所述第五消息包括:所述N+1级控制器的标识、目标节点的标识以及第一传输路径,所述第一传输路径包括源节点与归属于相同N+1级控制器的第一边界节点;所述N级控制器,还用于接收归属于其的N+1级控制器发送的第五消息;所述N级控制器,还用于向归属于其的除所述N+1级控制器外的其它N+1级控制器发送获取第二传输路径的消息,所述第二传输路径包括所述目标节点与归属于相同N+1级目标控制器的第二边界节点;所述N级控制器,还用于若所述第一边界节点与所述第二边界节点连接,则确定第一骨干传输路径,所述第一骨干传输路径包括源节点、第一边界节点、第二边界节点及目标节点;所述N+1级控制器,还用于接收其归属的N级控制器发送的第一骨干传输路径;所述N+1级控制器,还用于确定所述第一骨干传输路径的子传输路径,并指示所述第一子传输路径中的各节点依次将数据从所述源节点传输到目标节点。
[0093]本实施例中第N级控制器级第N+1级控制器确定数据传输路径时,需考虑确定的路径满足以下条件之一或组合:从源节点到第一边界节点的,路径长度最短、延时最短或丢包率最低。
[0094]举例来说,图4为本发明实施例提供的SDN网络系统实施例四的结构示意图。如图4所示,该架构具体为,第N-1级控制器(Controller,简称C) 201,第N级控制器C202,第N级控制器C203 ;第N+1级控制器C204,第N+1级控制器C205,第N+1级控制器C206等;第一交换机(Switch,简称SWl) 207,SW2 (第二交换机)208,SW3 (第三交换机)209,SW4 (第四交换机)210,SW5 (第五交换机)211,SW6 (第六交换机)212,SW7 (第七交换机)213,SW8 (第八交换机)214。需要说明的是,该架构还可以包括第N+2级,第N+3级控制器、第N+4级控制器、第N-2级控制器、第N-3级控制器等等,具体可以根据实际需要进行设定,且图中画出的各级的控制器的数量仅是示意性说明,本发明实施例对各级控制器数量的设置不做限定。
[0095]在图4中,第N级C202和第N级C203直接归属于第N-1级C201 ;第N+1级C204和第N+1级C205直接归属于第N级C202,间接归属于第N-1级C201,第N+1级C206直接归属于第N级C203,间接归属于第N-1级C201。SWl (第一交换机)207、SW2 (第二交换机)208和SW3 (第三交换机)209直接归属于第N+1级C204,间接归属于第N级C202和第N-1级C201,SW4 (第四交换机)210、SW5 (第五交换机)211和SW6 (第六交换机)212直接归属于第N+1级C205,间接归属于第N级C202和第N-1级C201 ;SW7 (第七交换机)213和SW8 (第八交换机)214直接归属于第N+1级C206,间接归属于第N级C203和第N-1级C201。
[0096]对第N-1级控制器201来说,边界节点为第一交换机207和第八交换机214 ;对第N级控制器202来说,边界节点为第一交换机207和第六交换机212,对第N级控制器203来说,边界节点为第七交换机213和第八交换机214 ;对第N+1级控制器204来说,边界节点为第一交换机207和第三交换机209,对第N+1级控制器205来说,边界节点为第四交换机210和第六交换机212 ;对第N+1级控制器206来说,边界节点为第七交换机213和第八交换机214。
[0097]图5为基于图4所示的SDN网络系统的控制器确定数据路由的流程示意图。如图5所示,假设该SDN网络系统中有以数据需从第二交换机208传输到第五交换机211,则各控制器配合确定数据路由的过程如下,
[0098]S501,第二交换机208向第N+1级控制器204发送数据传输请求。
[0099]其中,数据传输的目标节点为第五交换机211。
[0100]S502,第N+1级控制器204判断第五交换机211不直接归属于其管理,则向第N级控制器202发送的数据传输请求。
[0101]第N+1级控制器204发送数据传输请求时,上述数据传输请求中包括第二交换机208的状态信息、第五交换机211的标识、第N+1级控制器204的标识,及第二交换机208与第N+1级控制器204内的各边界交换机的第一传输路径。具体的,第一传输路径包括:第二交换机208 —第三交
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