一種應(yīng)用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的多控制器管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的多控制器管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法。它主要包括以下步驟：1）控制器發(fā)請求給其所管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，建立兩者之間的連接，部署支撐用戶應(yīng)用請求的虛擬網(wǎng)絡(luò)；2）控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接期間，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動向控制器發(fā)布信息顯示自己的資源狀況；3）控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)布的信息了解轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)參與虛擬網(wǎng)情況，如果轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)沒有參與的虛擬網(wǎng)數(shù)目達(dá)到一定數(shù)量，控制器發(fā)信息給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，斷開與此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接；4）一段時間后，控制器將重新發(fā)連接請求給與其已斷開連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，建立連接。本方法提出了多個控制器管理多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法，實(shí)現(xiàn)了單個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由多個控制器管理。
【專利說明】—種應(yīng)用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的多控制器管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)虛擬化領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SoftwareDefined Network, SDN)的多控制器管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)來說，無論對于互聯(lián)網(wǎng)還是電信網(wǎng)的發(fā)展，新一代網(wǎng)絡(luò)都被認(rèn)為應(yīng)該具有分組化、多業(yè)務(wù)、QoS、寬帶化、開放性、兼容性、移動性、泛在性、安全性、可管理/可運(yùn)營性等多種特征。但是現(xiàn)有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及設(shè)備在滿足上述需求面前顯得力不從心。對此，國際上出現(xiàn)了對后IP時代的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究，比如美國NSF資助的GENI (Global Environment for Network Innovation)計劃(其原型 PlanetLab 是一個為互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)和新應(yīng)用的開發(fā)和測試服務(wù)的覆蓋網(wǎng)絡(luò))、FIND (Future Internet NetworkDesign)計劃、歐盟FP7中下一代網(wǎng)絡(luò)計劃，ITU-T的NGN計劃、日本的AKARI計劃、韓國的下一代網(wǎng)絡(luò)BcN (Broadband Convergence Network)計劃、中國科技部863計劃“新一代高可信網(wǎng)絡(luò)”等。這些研究計劃試圖以革新或演變方式改變已有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計，讓未來的互聯(lián)網(wǎng)更加安全、可靠、可管理，而且更適合于未來的計算環(huán)境。
[0003]作為新一代網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的一個重要方向，ONF (Open Networking Foundation)組織在2011年提出的SDN (Software Defined Networking)受到了特別關(guān)注。SDN網(wǎng)絡(luò)將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中集中在數(shù)據(jù)平臺的控制平臺從數(shù)據(jù)平臺中分離出來，并且引入了集中控制的概念。對于傳統(tǒng)的設(shè)備，因?yàn)椴煌挠布?、供?yīng)商私有的軟件，使得網(wǎng)絡(luò)本身相對封閉，只能通過標(biāo)準(zhǔn)的互通協(xié)議與計算設(shè)備配合運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的自身系統(tǒng)都是相對孤立和分散的，網(wǎng)絡(luò)控制分布在所有設(shè)備中，網(wǎng)絡(luò)變更復(fù)雜、工作量大，并且因?yàn)樵O(shè)備異構(gòu)，管理上兼容性很差，不同設(shè)備的功能與配置差異極大；同時網(wǎng)絡(luò)功能的修改或演進(jìn)，會涉及到全網(wǎng)的升級與更新。而在SDN的開放架構(gòu)下，一定范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)(或稱SDN域)，由集中統(tǒng)一的控制邏輯單元來實(shí)施管理，由此解決了網(wǎng)絡(luò)中大量設(shè)備分散獨(dú)立運(yùn)行管理的問題，使得網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、部署、運(yùn)維、管理在一個控制點(diǎn)完成，而底層網(wǎng)絡(luò)差異性也因?yàn)榻怦詈系募軜?gòu)得到了消除。集中控制在網(wǎng)絡(luò)中引入了 SDN區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的角色一SDN控制器，也就是運(yùn)行SDN網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)并控制所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的控制單元。SDN能夠提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的接口，在此基礎(chǔ)上按照業(yè)務(wù)需求進(jìn)行軟件設(shè)計與編程，并且是在SDN控制器上加載，從而使得全網(wǎng)迅速升級新的網(wǎng)絡(luò)功能，而不必再對每個網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立操作。
[0004]然而，隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)量和尺寸的增加，整個網(wǎng)絡(luò)依賴于單個的控制器變得有點(diǎn)困難。首先，隨著交換機(jī)、流及帶寬的增加，指向控制器的事件和請求將增加，單個控制器將不足以完全處理它們；其次，如果網(wǎng)絡(luò)范圍比較大，無論控制器放置在哪里，都將會有有一些交換機(jī)遭遇較長的流延時；再次，如果控制器因故停止工作，整個網(wǎng)絡(luò)將會處于癱瘓狀態(tài)。因此，研究一種用多控制器替代單個控制器的方案有是必要的。且當(dāng)前情況下，不僅網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和控制器往往是不同的人來管理，為了促進(jìn)競爭，多個控制器也很可能屬于不同的人來管理。在這種情況下，關(guān)于多控制器的研究就可以分為兩個方向，一是多個控制器由一個運(yùn)營商提供；二是多個控制器由多個運(yùn)營商提供。
[0005]HyperFlow設(shè)計了一種在邏輯上集中但在物理上分布的OpenFlow控制平面,它在網(wǎng)絡(luò)集中控制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)控制的擴(kuò)展。HyperFlow不需要接觸任何遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)就可以使所有的控制器共享一致的全網(wǎng)視圖和本地服務(wù)請求。
[0006]FlowVisor是在OpenFlow控制器和OpenFlow交換機(jī)之間充當(dāng)透明代理的一種特殊用途的OpenFlow控制器。FlowVisor通過切割網(wǎng)絡(luò)資源并委派單個控制器觀察控制自己切片范圍內(nèi)的交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)隨多個OpenFlow控制器的管理。
[0007]Onix是一個平臺，在這個平臺之上，一個網(wǎng)絡(luò)控制平臺可以作為一個分布式系統(tǒng)實(shí)施。在Onix中，控制平臺通過收集交換機(jī)信息并分配適當(dāng)?shù)目刂破鳡顟B(tài)給交換機(jī)來處理控制平臺的狀態(tài)分布。
[0008]Kandoo構(gòu)建了兩層的控制器:本地控制器和根控制器。本地控制器處理靠近交換機(jī)的本地應(yīng)用，邏輯上集中的根控制器既負(fù)責(zé)全網(wǎng)狀態(tài)的應(yīng)用，同時負(fù)責(zé)本地控制器之間的協(xié)調(diào)工作。
[0009]SiBF用一些機(jī)架管理器(RM)替代一個集中的控制器。每一個機(jī)架上一個機(jī)架管理器，擔(dān)當(dāng)OpenFlow控制器的工作。
[0010]Devolved Controllers使一個控制器只負(fù)責(zé)一部分網(wǎng)絡(luò),所有控制器一起負(fù)責(zé)整個網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)要求某個控制器實(shí)現(xiàn)路由功能時，它僅回應(yīng)它負(fù)責(zé)的那部分拓?fù)涞穆酚伞?br> [0011]研究主要集中在多個控制器由一個運(yùn)營商提供的情況，在他們的方案中，單個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備僅有一個控制器來管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的多控制器管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法。本發(fā)明針對多個控制器由多個運(yùn)營商提供的情況，提供了多個控制器管理單個網(wǎng)絡(luò)的研究方案。如一個區(qū)域的光纖線路是由電信公司搭建的，公司A可以租用這個區(qū)域的線路進(jìn)行視屏?xí)h，同時公司B可租用這個區(qū)域的線路做其他的事情，在我們的方案中，光纖線路是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，公司A、B是不同運(yùn)營商提供的控制器。
[0013]一種應(yīng)用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的多控制器管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法，SDN中，多個控制器管理多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，單個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由多個控制器管理，該方法包括以下步驟:
I)用戶提交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用請求，該應(yīng)用請求通過多個虛擬網(wǎng)支撐?？刂破鹘邮詹渴鹛摂M網(wǎng)的請求，選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署虛擬網(wǎng)。
[0014]2)控制器選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送建立連接請求，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)已建立連接的控制器數(shù)目及當(dāng)前的資源狀況決定是否接收連接請求。
[0015]3)連接建立后，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備定期向建立連接的控制器發(fā)布自己的資源狀況。
[0016]4)如果仍有未部署的虛擬網(wǎng)，控制器將選擇合適的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送部署虛擬網(wǎng)的請求。部署虛擬網(wǎng)的過程由兩階段提交(Two-Phase Commit，2PC)方法實(shí)現(xiàn)。
[0017]5)如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有參與部署的虛擬網(wǎng)個數(shù)多于k個(k為正整數(shù))，控制器向該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送消息，要求斷開連接。
[0018]6)連接斷開一段時間后，控制器將重新發(fā)送連接請求給該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求重新建立連接。[0019]7) SDN中的每個控制器及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備重復(fù)執(zhí)行上述步驟2)-步驟6)。
[0020]步驟2)所敘述的控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立連接的過程，包含如下步驟:
(1)采用OpenFlow協(xié)議，發(fā)送Hello消息，該消息攜帶支持的最高協(xié)議版本號；
(2)控制器主動發(fā)0FPT_HELL0消息給所管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)0FPT_HELL0消息給控制器。若雙方支持的協(xié)議版本相同，則連接建立，否則發(fā)送0FPT_ERR0R消息，描述失敗原因，終止連接；
(3)如果控制該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制器數(shù)已經(jīng)達(dá)到上限或該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源不足，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送0FPT_ERR0R消息給控制器，描述失敗原因，終止連接。
[0021]步驟3)所敘述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)布自己資源狀況的過程，包含如下步驟:
采用OpenFlow協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口狀態(tài)發(fā)生變化,觸發(fā)Port-status消息，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送Port-status消息給控制器告知自己的資源狀況。
[0022]步驟4)所敘述的使用兩階段提交(Two-Phase Commit, 2PC)方法部署虛擬網(wǎng),包含如下步驟:
(I)控制器發(fā)送參與部署虛擬網(wǎng)的消息給所有相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
[0023](2)如果網(wǎng)絡(luò)資源有足夠的資源來部署虛擬網(wǎng)，回復(fù)同意參加部署虛擬網(wǎng)的消息，否則，回復(fù)拒絕消息。
[0024](3)如果所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均回復(fù)同意參加部署虛擬網(wǎng)，開始部署虛擬網(wǎng)，否則，虛擬網(wǎng)不被部署。
[0025]步驟5)所敘述的控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備斷開連接的過程，包含如下步驟:
采用OpenFlow協(xié)議,控制器發(fā)送攜帶連接不保持信息的Echo Request消息給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備回復(fù)Echo Reply消息，同意中斷連接,連接斷開。
[0026]本發(fā)明提供了多控制器管理多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一般方法。本發(fā)明的顯著技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是:通過支持多控制器管理同一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，解決了目前文獻(xiàn)中尚未解決的多個控制器因?yàn)閷儆诓煌W(wǎng)絡(luò)服務(wù)商而無法統(tǒng)一協(xié)調(diào)的問題；通過控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的自適應(yīng)連接，提高了控制器對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是應(yīng)用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的多控制器管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是SDN控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備關(guān)系示意圖；
圖3是SDN控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接建立示意圖；
圖4是SDN控制器管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備示意圖；
圖5是SDN控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接斷開示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下通過附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0029]如圖1所示，一種應(yīng)用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的多控制器管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法，SDN中，多個控制器管理多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，單個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由多個控制器管理，該方法包括以下步驟:
I)用戶提交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用請求，該應(yīng)用請求通過多個虛擬網(wǎng)支撐。控制器接收部署虛擬網(wǎng)的請求，選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署虛擬網(wǎng)。[0030]2)控制器選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送建立連接請求，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)已建立連接的控制器數(shù)目及當(dāng)前的資源狀況決定是否接收連接請求。
[0031]3)連接建立后，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備定期向建立連接的控制器發(fā)布自己的資源狀況。
[0032]4)如果仍有未部署的虛擬網(wǎng)，控制器將選擇合適的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送部署虛擬網(wǎng)的請求。部署虛擬網(wǎng)的過程由兩階段提交(Two-Phase Commit，2PC)方法實(shí)現(xiàn)。
[0033]5)如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有參與部署的虛擬網(wǎng)個數(shù)多于k個(k為正整數(shù))，控制器向該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送消息，要求斷開連接。
[0034]6)連接斷開一段時間后，控制器將重新發(fā)送連接請求給該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求重新建立連接。
[0035]7) SDN中的每個控制器及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備重復(fù)執(zhí)行上述步驟2)-步驟6)。
[0036]步驟2)所敘述的控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立連接的過程，包含如下步驟:
(1)采用OpenFlow協(xié)議，發(fā)送Hello消息，該消息攜帶支持的最高協(xié)議版本號；
(2)控制器主動發(fā)0FPT_HELL0消息給所管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)0FPT_HELL0消息給控制器。若雙方支持的協(xié)議版本相同，則連接建立，否則發(fā)送0FPT_ERR0R消息，描述失敗原因，終止連接；
(3)如果控制該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制器數(shù)已經(jīng)達(dá)到某個上限或該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源不足，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送0FPT_ERR0R消息給控制器，描述失敗原因，終止連接。
[0037]步驟3)所敘述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)布自己資源狀況的過程，包含如下步驟:
采用OpenFlow協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口狀態(tài)發(fā)生變化,觸發(fā)Port-status消息，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送Port-status消息給控制器告知自己的資源狀況。
[0038]步驟4)所敘述的使用兩階段提交(Two-Phase Commit, 2PC)方法部署虛擬網(wǎng)，包含如下步驟:
(I)控制器發(fā)送參與部署虛擬網(wǎng)的消息給所有相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
[0039](2)如果網(wǎng)絡(luò)資源有足夠的資源來部署虛擬網(wǎng)，回復(fù)同意參加部署虛擬網(wǎng)的消息，否則，回復(fù)拒絕消息。
[0040](3)如果所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均回復(fù)同意參加部署虛擬網(wǎng)，開始部署虛擬網(wǎng)，否則，虛擬網(wǎng)不被部署。
[0041]步驟5)所敘述的控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備斷開連接的過程，包含如下步驟:
采用OpenFlow協(xié)議,控制器發(fā)送攜帶連接不保持信息的Echo Request消息給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備回復(fù)Echo Reply消息，同意中斷連接,連接斷開。
實(shí)施例
[0042]有四個服務(wù)提供商S1、S2、S3、S4，分別提供控制器Cl、控制器C2、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備F1-F3和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備F4-F5?？刂破鬟x擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理?？刂破鰿l管理服務(wù)提供商S3提供的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，控制器C2同時管理服務(wù)提供商S3和S4提供的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如圖2)。
[0043]用戶提交應(yīng)用，每一個應(yīng)用有一個或多個虛擬網(wǎng)支撐?？刂破鰿l收到部署虛擬網(wǎng)VNn (η為正整數(shù))的請求，查看相關(guān)數(shù)據(jù)庫，了解到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備F1、F3適合參與部署虛擬網(wǎng)VNn?？刂破鰿l向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Fl發(fā)送攜帶支持的最高協(xié)議版本號的Hello消息，同時Fl向控制器Cl也發(fā)送攜帶支持的最高協(xié)議版本號的Hello消息，雙方支持的協(xié)議版本相同，連接建立。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備F3與控制器Cl建立連接過程同上。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備F1、F3端口狀態(tài)發(fā)生變化，觸發(fā)Port-status消息，向控制器Cl公布自己的資源狀況?？刂破鰿l向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備F1、F3發(fā)送參與部署虛擬網(wǎng)VNn的消息，F(xiàn)l和F3有足夠的資源部署虛擬網(wǎng)VNn，同意參與部署虛擬網(wǎng)VNn，參與部署虛擬網(wǎng)VNn (如圖3)。如果兩者其中之一或均不同意參與部署虛擬網(wǎng)，虛擬網(wǎng)VNn則不被部署。同樣的步驟F1、F2、F3、F5與C2建立連接并參與部署相關(guān)的虛擬網(wǎng)(如圖4)。當(dāng)Cl和C2同時分別要求其共同管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(以F3為例)參與部署虛擬網(wǎng)VNm和VNw (m和w為不同的正整數(shù))時,一種方法是Cl和C2可以先協(xié)商好具體需要部署那個虛擬網(wǎng)，然后發(fā)消息給F3，要求F3參與部署虛擬網(wǎng)。在我們的方案中，F(xiàn)3根據(jù)自己的資源狀況決定是否參與部署虛擬網(wǎng)VNm或VNw。
[0044]控制器C2根據(jù)Fl發(fā)布的資源狀況知道Fl沒有參與部署的虛擬網(wǎng)個數(shù)超過k個，控制器C2發(fā)Echo Request消息給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Fl,要求連接不保持，F(xiàn)l回復(fù)Echo reply,同意斷開連接，C2與Fl的連接中斷(如圖5)。間隔T時間段后，控制器C2主動發(fā)Hello消息給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備F1，再次請求建立連接。如果控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Fl的控制器數(shù)沒有達(dá)到某個上限或Fl有充足的資源剩余，連接將被重新建立。如果不對連接狀態(tài)加以限制，即連接不會因網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不參與的虛擬網(wǎng)個數(shù)超過某個值而斷開。例如，排除其他原因，C2與Fl —直處于連接狀態(tài)，平均每小時內(nèi)，C2會向Fl發(fā)送i (i為正整數(shù))條消息要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備參與構(gòu)建虛擬網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Fl向控制器發(fā)送j (j為正整數(shù))條消息公布自己的資源狀況。在我們的方案中，如果每次連接斷開時間是兩個小時，那么這兩個小時內(nèi)，C2向Fl發(fā)送的2i條要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備參與構(gòu)建虛擬網(wǎng)的消息及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Fl向控制器發(fā)送的2j條公布自己的資源狀況的消息將可以被節(jié)省。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的多控制器管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法，其特征在于，軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN中，多個控制器管理多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，單個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由多個控制器管理，該方法包括以下步驟: 1-1)用戶提交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用請求，該應(yīng)用請求通過多個虛擬網(wǎng)支撐，控制器接收部署虛擬網(wǎng)的請求，選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署虛擬網(wǎng)； 1-2)所述的控制器選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送建立連接請求，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)已建立連接的控制器數(shù)目及當(dāng)前的資源狀況決定是否接收連接請求； 1-3)連接建立后，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備定期向建立連接的控制器發(fā)布自己的資源狀況； 1-4)如果仍有未部署的虛擬網(wǎng)，控制器將選擇合適的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送部署虛擬網(wǎng)的請求，部署虛擬網(wǎng)的過程由兩階段提交方法實(shí)現(xiàn)； 1-5)如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有參與部署的虛擬網(wǎng)個數(shù)多于k個(k為正整數(shù))，控制器向該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送消息，要求斷開連接； 1-6)連接斷開一段時間后，控制器將重新發(fā)送連接請求給該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求重新建立連接； 1-7)SDN中的每個控制器及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備重復(fù)執(zhí)行上述步驟1-2)-步驟1-6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1-2)所述的控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立連接的過程，包含如下步驟: 2-1)采用OpenFlow協(xié)議，發(fā)送Hello消息，該消息攜帶支持的最高協(xié)議版本號； 2-2 )控制器主動發(fā)0FPT_HELL0消息給所管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)0FPT_HELLO消息給控制器，若雙方支持的協(xié)議版本相同，則連接建立，否則發(fā)送0FPT_ERR0R消息，描述失敗原因，終止連接； 2-3)如果控制該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制器數(shù)已經(jīng)達(dá)到上限或該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源不足，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送0FPT_ERR0R消息給控制器，描述失敗原因，終止連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1-3)所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)布自己資源狀況的過程，包含如下步驟: 3-1)采用OpenFlow協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口狀態(tài)發(fā)生變化,觸發(fā)Port_status消息，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送Port-status消息給控制器告知自己的資源狀況。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1-4)所述的使用兩階段提交方法的部署虛擬網(wǎng)，包含如下步驟: 4-1)控制器發(fā)送參與部署虛擬網(wǎng)的消息給所有相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備； 4-2)如果網(wǎng)絡(luò)資源有足夠的資源來部署虛擬網(wǎng)，回復(fù)同意參加部署虛擬網(wǎng)的消息，否貝U，回復(fù)拒絕消息； 4-3)如果所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均回復(fù)同意參加部署虛擬網(wǎng)，開始部署虛擬網(wǎng)，否則，虛擬網(wǎng)不被部署。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1-5)所述的控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備斷開連接的過程，包含如下步驟: 5-1)采用OpenFlow協(xié)議,控制器發(fā)送攜帶連接不保持信息的EchoRequest消息給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備回復(fù)Echo Reply消息，同意中斷連接,連接斷開。
【文檔編號】H04L12/46GK103780471SQ201410006078
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月4日
【發(fā)明者】董黎剛, 王偉明, 李瑩, 張華飛 申請人:浙江工商大學(xué)