在软件定义网络中的交换机中控制QoS的设备和方法
【技术领域】
[0001 ]本申请涉及一种控制QoS的设备和方法，更具体地讲，涉及在软件定义网络中的交换机中控制QoS的设备和方法。
【背景技术】
[0002]随着诸如IPTV等互联网技术的发展，人们能够方便地实时地欣赏音乐和视频等的服务。由于各个服务的特性不同，因此需要针对各个服务适应性地修改网络中的设置(例如，交换机的设置参数)，以保证各个服务的服务质量(QoS)，诸如，带宽、时延、抖动和丢包率等。
[0003]目前，正在进行大量的针对各个服务保障QoS的研究。在针对软件定义网络(SDN)的OpenFlow协议1.3版本中，通过将数据流引入预先配置好的转发队列，来保证各个服务的QOS需求。然而，由于转发队列需要预先配置并且在配置之后控制器无法再进行设置，因此，在网络运行时，如果QoS的需求发生变化，则需要由网络管理人员亲自重新对交换机进行配置。
[0004]显然，这样的QoS控制方式十分不方便，也无法针对QoS需求变化实时地对交换机进行控制。
【发明内容】
[0005]本发明的示例性实施例在于提供一种在软件定义网络中的交换机中控制QoS的设备和方法，以解决QoS控制方式不便的问题。
[0006]根据本发明的示例性实施例的一方面，提供了一种用于在软件定义网络中的交换机中控制QoS的设备，包括:接收器，接收QoS控制消息；提取器，从接收到的QoS控制消息提取出QoS相关信息；控制器，基于提取出的QoS相关信息设置与转发队列相关的参数;转发器，基于设置的与转发队列相关的参数对接收到的数据流进行转发。
[0007]可选地，与转发队列相关的参数可包括队列操作、队列类型、队列参数以及队列的输出端口。
[0008]可选地，提取器还可从接收到的QoS控制消息提取出与流表相关的信息，控制器还基于提取出的与流表相关的信息确定接收到的数据流的转发队列。
[0009]可选地，转发器还可基于设置的与转发队列相关的参数和确定的转发队列对接收到的数据流进行转发。
[0010]可选地，控制器还可发送与设置与转发队列相关的参数相关的结果。
[0011 ]可选地，QoS控制消息可基于每个数据流被产生。
[0012]根据本发明的示例性实施例的另一方面，提供了一种用于在软件定义网络中的交换机中控制QoS的方法，包括:接收QoS控制消息;从接收到的QoS控制消息提取出QoS相关信息;基于提取出的QoS相关信息设置与转发队列相关的参数;基于设置的与转发队列相关的参数对接收到的数据流进行转发。
[0013]可选地，与转发队列相关的参数可包括队列操作、队列类型、队列参数以及队列的输出端口。
[0014]可选地，所述方法还可包括:从接收到的QoS控制消息提取出与流表相关的信息，并基于提取出的与流表相关的信息确定接收到的数据流的转发队列。
[0015]可选地，所述方法还可包括:基于设置的与转发队列相关的参数和确定的转发队列对接收到的数据流进行转发。
[0016]可选地，所述方法还可包括:发送与设置与转发队列相关的参数相关的结果。
[0017]可选地，QoS控制消息可基于每个数据流被产生。
[0018]通过使用根据本发明的示例性实施例的方法和设备，能够实现数据流的QoS的细粒度控制，同时能够在无需人工配置的情况下根据QoS需求自适应地对数据流进行控制。
[0019]将在接下来的描述中部分阐述本发明总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明总体构思的实施而得知。
【附图说明】
[0020]通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中:
[0021]图1是示出根据本发明的示例性实施例的软件定义网络的结构的示图；
[0022]图2是示出根据本发明的示例性实施例的交换机的框图；
[0023]图3是示出根据本发明的示例性实施例的QoS控制方法的流程图；
[0024]图4是示出根据本发明的示例性实施例的QoS控制消息的数据结构的示图；
[0025]图5是示出根据本发明的示例性实施例的用于测试网络性能的网络拓扑结构的示图；
[0026]图6A和图6B分别示出根据本发明的示例性实施例的图5的网络拓扑结构中的带宽性能的曲线图；
[0027]图7是示出根据本发明的示例性实施例的图5的网络拓扑结构中的时延性能的曲线图。
【具体实施方式】
[0028]在本文中参照附图详细描述示例性实施例，使示例性实施例所示领域的普通技术人员可以容易地执行本公开。然而，本发明构思可被实施为许多不同形式，而不应被解释为限于在此阐述的示例性实施例。在附图中，为了解释简明，省略与描述无关的部件，并且在整个附图中，相似的标号指示相似元件。
[0029]图1是示出根据本发明的示例性实施例的软件定义网络的结构的示图。
[0030]参照图1，根据本发明的示例性实施例的软件定义网络可包括控制端101、交换机103 以及终端 105-1、105-2 和 105-3。
[0031]终端105-1、105-2和105-3示例可包括但不限于固定终端(诸如数字电视和台式计算机)和移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)和导航设备)。
[0032]控制端101可针对各个数据流产生服务质量(QoS)控制消息。QoS控制消息可包括QoS相关信息和与流表相关的信息。具体来说，控制端101可通过考虑QoS需求针对各个数据流分别产生QoS相关信息，针对特定类型数据流产生相同的QoS相关信息，或针对所有数据流产生相同的QoS相关信息。
[0033]交换机103可从控制端101接收QoS控制消息，并通过对QoS控制消息进行解析来提取出QoS相关信息和与流表相关的信息。交换机103可基于提取出的QoS相关信息设置与转发队列相关的参数，并基于与流表相关的信息将数据流引入输出端口的队列。
[0034]相应地，由于能够通过使用交换机103考虑QoS需求适应性地针对数据流设置QoS相关信息和与流表相关的信息，能够满足各个终端105-1、105-2和105-3的QoS。
[0035]接下来，将参照图2详细描述根据本发明的示例性实施例的交换机103。
[0036]图2是示出根据本发明的示例性实施例的交换机200的框图。
[0037]参照图2，根据本发明的示例性实施例的交换机200可包括接收器201、提取器203、控制器205、转发器207。
[0038]接收器201可从控制端101接收QoS控制消息。QoS控制消息可包括QoS相关信息和与流表相关的信息。作为示例，QoS控制消息可基于每个数据流被产生。
[0039]提取器203可从接收到的QoS控制消息提取出QoS相关信息。提取器203还可从QoS控制消息提取出与流表相关的信息。
[0040]控制器205可基于提取出的QoS相关信息设置与转发队列相关的参数。与转发队列相关的参数可包括队列操作、队列类型、队列参数以及队列的输出端口。队列操作可包括创建队列、修改队列和删除队列。对列类型可包括分层令牌桶、控制队列时延等。
[0041 ]作为示例，在1.3版本的OF协议中，可通过“codel”类型的队列来保证用户对于多媒体数据流的时延要求。作为示例，当数据流需要QoS保证时，控制器205可基于QoS相关信息，通过创建队列的操作来为该数据流创建队列。当该数据流的QoS需求改变时，控制器205也可基于QoS相关信息通过创建队列来更新已有的队列。当该数据流不再需要QoS保证时，控制器205可基于QoS相关信息通过删除队列操作来删除对应的队列。
[0042]控制器205还可基于提取出的与流表相关的信息确定接收到的数据流的转发队列。作为示例，控制器205可基于提取出的与流表相关的信息确定用于转发数据流的队列号(queue_id)。
[0043]转发器207可基于设置的与转发队列相关的参数对接收到的数据流进行转发。转发器207还可基于设置的与转发队列相关的参数和确定的转发队列对接收到的数据流进行转发。
[0044]此外，控制器205还可还将与设置与转发队列相关的参数相关的结果发送到控制端101。当未能正确设置与转发队列相关的参数时，通过经由控制器205发送与设置与转发队列相关的参数相关的结果，有助于网络管理人员确定故障类型。
[0045]图3示出根据本发明的示例性实施例的控制交换机的方法的流程图。
[0046]参照图3，在操作S301，交换机103可从控制端101接收QoS控制消息。QoS控制消息可包括QoS相关信息和与流表相关的信息。作为示例，QoS控制消息可基于每个数据流被产生。
[0047]在操作S303，交换机103可从接收到的QoS控制消息提取出QoS