基于软件定义网络的接入网络中的用户对用户的直接通信的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络通信技术，尤其涉及在基于软件定义网络的接入网络中的用户对用户的直接通信。
【背景技术】
[0002]在当前的多业务宽带接入网络(MSBN)中，不允许IP层以下的用户对用户(user-to-user)的通信，例如，在接入网协议栈的数据链路层、即层二的用户对用户的直接通信是不被允许的。即使是在一个相同的接入网中的两个用户，它们之间的业务也必须首先传送给宽带网络网关(BNG)，再回传给另一个用户。
[0003]图1示出了一种现有的接入网络的传输模式，其中，在宽带远程接入服务器(BRAS)或者宽带网络网关处连接有多个交换机、接入节点、光线路终端(Optical lineterminal:0LT)和光网络单元(Optical network unit:0NU)等中间装置，该些中间装置又与各个用户相连接。同时，该宽带远程接入服务器或者宽带网络网关还与因特网相连接。在云端通常设置有AAA(验证、授权和记账)服务器、策略服务器以及例如DHCP (动态主机配置协议)服务器的其他应用服务器。如图所示，用户1和用户2隶属于同一个接入节点(Access Node:AN) 1。然而，当用户1与用户2进行数据传输时，用户1需要首先将数据经由接入节点和交换机发送给宽带远程接入服务器或者宽带网络网关，然后再由宽带远程接入服务器或者宽带网络网关将该数据经由交换机和接入节点回传给用户2。这种所有业务都需要经由宽带远程接入服务器或者宽带网络网关进行回传的现象已经成为一个技术上的瓶颈。其不仅增加了通信的延迟、降低了接入网络的利用率，还限制了一些增值业务的实施。
[0004]例如，当前的多业务宽带接入网络不仅能够支持传统的高速因特网业务，还能够支持移动回程业务，而某些移动回程业务要求低的延迟和/或高的吞吐量。然而，在多业务宽带接入网络中，通过多个基站之间的X2接口的业务必须首先发送给宽带网络网关，再回传给其它的基站，显然地，这造成了很大的延迟，并且也增加了对于宽带网络网关的较大的负荷。
[0005]因此，如果某些业务不需要首先转送给宽带网络网关再进行回传，这将是十分有利的。能够想象，在未来的接入网络中将要求用户对用户的直接通信。
[0006]另一方面，软件定义网络(SDN)和网路功能虚拟化(NFV)是工业界的当前的热门主题。在软件定义网络中，数据层的装置变得更简单并且仅仅用于基于流动/转发表来转发数据，而控制层则被集中化。软件定义网络使得网络能够动态地适应应用和业务的需要，也就是使得网络可编程化。而网路功能虚拟化指的是将当前运行于专用的或者专门的硬件平台的网络或通信应用移植到虚拟化的云基础设施中。
[0007]未来的接入网络能够是基于软件定义网络的网络。图2示出了基于软件定义网络的接入网络的传输模式，与图1不同，在图2中增加了一个软件定义网络控制器，其能够以软件或者硬件的形式位于云端的基础设施中。接入网络的控制层中的所有的控制功能都会集中到该软件定义网络控制器中，而中间装置(包括接入节点和交换机等)则变为简单的转发装置，其通过由软件定义网络控制器配置的流动表来转发数据。由此可见，在基于软件定义网络的接入网络中，用户对用户的直接通信是可能的。例如，在用户1和用户2之间的用户对用户通信能够通过软件定义网络控制器的控制由接入节点1直接完成。
【发明内容】
[0008]然而，至今为止还没有一种用于在基于软件定义网络的接入网络中实现在协议栈中层一或者层二的用户对用户的直接通信的具体方案。因此，本发明将解决这个问题。
[0009]本发明的目的在于提供一种在基于软件定义网络的接入网络的网关设备中建立用户对用户的直接通信的方法，所述方法能够判断是否需要在接入网络中进行用户对用户通信以及请求软件定义网络控制器建立该用户对用户通信。此外，本发明的目的还在于提供一种在基于软件定义网络的接入网络的软件定义网络控制器中建立用户对用户的直接通信的方法，所述方法能够确定用户间进行数据传输的最优路径并且基于该最优路径建立用户对用户的直接通信。通过本发明能够减小用户间数据传输的延迟、增加网络传输的效率。
[0010]为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种在基于软件定义网络的接入网络的网关设备中建立用户对用户的直接通信的方法，所述方法包括以下步骤:a)接收来自第一用户的数据，所述数据的发送目标为第二用户山)判断所述第一用户与所述第二用户是否位于相同的接入网络；c)在所述第一用户与所述第二用户位于相同的接入网络的情况下，在预定时间内计数由所述第一用户至所述第二用户的数据流量；d)判断所述数据流量是否大于预先确定的流量阈值；e)在所述数据流量大于所述流量阈值的情况下向所述第二用户转发所述数据并且向软件定义网络控制器发送用于建立用户对用户通信的请求。通过上述方法，本发明有利地根据用户之间的数据流量来判断是否需要请求建立用户对用户通信。当用户之间的数据流量较大时，通过建立用户对用户通信能够有利地减小数据传输的延迟以及增加数据传输的效率。而当用户之间只具有零星的数据传输时，则采用传统的经由网关设备转发的方式，从而降低在中间网络装置中的(例如接入节点、交换机或者光线路终端等)的转发路径的数量。
[0011]优选地，在依据本发明的在基于软件定义网络的接入网络的网关设备中建立用户对用户的直接通信的方法中，在所述步骤b)中如果判断出所述第一用户与所述第二用户位于不同的接入网络之中则跳出所述方法并且将所述数据转发至所述接入网络之外。通过这种方式能够及时地处理发送目标在接入网络之外的数据并且及时地结束用于建立用户对用户通信的方法，以避免不必要的运算和延迟。
[0012]进一步优选地，在依据本发明的在基于软件定义网络的接入网络的网关设备中建立用户对用户的直接通信的方法中，所述步骤c)包括以下步骤:cl)在所述第一用户与所述第二用户位于相同的接入网络的情况下，判断在所述网关设备中是否存在由所述第一用户发送至所述第二用户的业务记录，所述业务记录包括所述第一用户和所述第二用户的标识、由所述第一用户发送至所述第二用户的已经记录的数据流量以及定时器的当前剩余时间；c2)在存在所述业务记录的情况下，判断所述当前剩余时间是否为零；c3)在所述当前剩余时间不为所述零的情况下，将所述数据的流量增加到所述业务记录中的所述数据流量中。通过这种方式能够有利地统计用户之间的在确定的时间范围内的数据流量。当用户间不是平均地进行数据传输，而是在一段时间内进行大规模的传输时，这种方式能够有利地在时间上动态地建立用户对用户通信。
[0013]进一步优选地，在依据本发明的在基于软件定义网络的接入网络的网关设备中建立用户对用户的直接通信的方法中，在不存在所述业务记录的情况下，在所述网关设备中建立所述业务记录并且跳至所述步骤c3)，其中，所述业务记录中的所述数据流量被设置为数据流量初值，而所述定时器的所述当前剩余时间被设置为所述预定时间。
[0014]进一步优选地，在依据本发明的在基于软件定义网络的接入网络的网关设备中建立用户对用户的直接通信的方法中，在所述当前剩余时间为零的情况下，将所述数据流量设置为所述数据流量初值、所述当前剩余时间设置为所述预定时间并且跳出所述步骤c)。
[0015]进一步优选地，在依据本发明的在基于软件定义网络的接入网络的网关设备中建立用户对用户的直接通信的方法中，在所述数据流量不大于所述数据流量阈值的情况下跳出所述方法并且向所述第二用户转发所述数据。通过这种方式能够在用户间的数据流量较小的情况下及时地跳出用于建立用户对用户通信的方法。
[0016]此外，本发明的第二方面还提供了一种在基于软件定义网络的接入网络的软件定义网络控制器中建立用户对用户的直接通信的方法，所述方法包括以下步骤:A)接收来自网关设备的用于建立由第一用户至第二用户的用户对用户通信的请求；C)产生用于指示由所述第一用户至所述第二用户的最优路径的规则配置消息；D)将所述规则配置消息发送给接入网络中的至少一个中间网络装置以配置所述中间网络装置中的转发表。通过上述方法，本发明有利地通过配置中间网络装置中的转发表来建立用户间的最优的数据传输路径。由此，中间网络装置变为简单的转发装置，从而进一步提高了数据传输的速度。
[0017]优选地，在依据本发明的在基于软件定义网络的接入网络的软件定义网络控制器中建立用户对用户的直接通信的方法中，在所述步骤A)之后还包括以下步骤:B)判断所述第一用户与所述第二用户是否位于相同的无源光网络中，在所述第一用户与所述第二用户不位于相同的无源光网络中的情况下继续执行所述方法。通过这种方式能够在用户位于相同的无源