Sdn鏈路狀態(tài)信息收集方法及裝置制造方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环N軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法及裝置，應(yīng)用于SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN交換設(shè)備，該方法包括：獲取每一個相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識；生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識的接口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識的對應(yīng)關(guān)系；向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收集到所述SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有鏈路狀態(tài)信息。本申請的SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法簡單易行，有效提高了SDN網(wǎng)絡(luò)拓撲信息的收集效率。
【專利說明】SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法及裝 置。

【背景技術(shù)】
[0002] SDN(Software Defined Networks,軟件定義網(wǎng)絡(luò)）是一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，通過 將控制平面和數(shù)據(jù)平面分離，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制。應(yīng)用于SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN設(shè)備包 括SDN控制器和SDN交換設(shè)備。SDN控制器負責(zé)收集網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，計算業(yè)務(wù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)路 徑，SDN交換設(shè)備根據(jù)SDN控制器下發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)流表控制業(yè)務(wù)報文轉(zhuǎn)發(fā)。
[0003] 目前，SDN網(wǎng)絡(luò)拓撲信息的收集采用LLDP (Link Layer Discovery Protocol，鏈路 層發(fā)現(xiàn)協(xié)議）協(xié)議，SDN控制器通過該協(xié)議獲取到的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息為物理拓撲信息；再根據(jù) SDN控制器與SDN交換設(shè)備的信息交互獲得交換設(shè)備的三層配置信息，將物理拓撲信息與 各個交換設(shè)備的三層配置信息相結(jié)合，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)三層拓撲信息的收集。
[0004] 上述從物理拓撲信息轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)三層拓撲信息的收集方法比較繁瑣，效率低，而 且各個廠家的SDN設(shè)備在進行配置信息交互時，往往采用私有協(xié)議，可擴展性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法，應(yīng)用于 SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN交換設(shè)備，該方法包括：
[0006] 獲取每一個相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識；
[0007] 生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識 的接口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識的對應(yīng)關(guān)系；
[0008] 向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收集到所述SDN網(wǎng)絡(luò) 中的所有鏈路狀態(tài)信息。
[0009] 本申請還提供了一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN鏈路狀態(tài)信息收集裝置，應(yīng)用于SDN網(wǎng)絡(luò) 中的SDN交換設(shè)備，該裝置包括 ：
[0010] 標識獲取單元，用于獲取每一個相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識；
[0011] 信息生成單元，用于生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰 SDN設(shè)備的設(shè)備標識的接口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識的對應(yīng)關(guān)系；
[0012] 信息發(fā)送單元，用于向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收 集到所述SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有鏈路狀態(tài)信息。
[0013] 在本申請中，通過在SDN設(shè)備上運行三層拓撲收集協(xié)議，使得SDN控制器可以直接 獲取到SDN網(wǎng)絡(luò)中所有SDN交換設(shè)備的鏈路狀態(tài)信息。該方法簡單易行，提高了網(wǎng)絡(luò)拓撲 信息的收集效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是SDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2是標準0SPF協(xié)議狀態(tài)機示意圖；
[0016] 圖3是本申請一種實施方式中SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法的處理流程圖；
[0017]圖4是本申請一種實施方式中SDN鏈路狀態(tài)信息收集裝置的基礎(chǔ)硬件示意圖； [0018]圖5是本申請一種實施方式中SDN鏈路狀態(tài)信息收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019] 為使本申請的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖對本申請所述 方案作進一步地詳細說明。
[0020] 圖1所示為SDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN設(shè)備包括SDN控制器和SDN 交換設(shè)備（SW1、SW2以及SW3)?，F(xiàn)有技術(shù)在進行SDN拓撲信息收集時采用的是物理拓撲信 息收集協(xié)議，SDN控制器需結(jié)合SDN交換設(shè)備的三層配置信息，將物理拓撲信息轉(zhuǎn)換為三層 拓撲信息，該轉(zhuǎn)換過程復(fù)雜，且效率低。
[0021] 針對上述問題，本申請實施例提出一種SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法，通過在SDNS 備上直接運行三層拓撲信息收集協(xié)議，使SDN控制器可以直接獲取到SDN網(wǎng)絡(luò)中所有SDN 交換設(shè)備的鏈路狀態(tài)信息，從而實現(xiàn)三層拓撲信息的收集。
[0022] 本申請實施例以0SPF(0pen Shortest Path First,開放式最短路徑優(yōu)先）協(xié)議為 例，通過對0SPF協(xié)議的擴展實現(xiàn)三層拓撲信息的收集。0SPF協(xié)議是一個內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，用 于在單一自治系統(tǒng)內(nèi)決策路由。運行0SPF協(xié)議的設(shè)備之間通過0SPF協(xié)議報文交換鏈路狀 態(tài)息。
[0023] 參見圖2,為標準0SPF協(xié)議狀態(tài)機示意圖，示出了運行標準0SPF協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備在進行鏈路狀態(tài)信息交互時所經(jīng)過的各個狀態(tài)。其中，Down(初始狀態(tài)）表示網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備之間還未開始交換信息，此時，可以發(fā)送Hello報文（鄰居發(fā)現(xiàn)報文），建立鄰居關(guān)系； Attempt (中間狀態(tài)1)和Init (中間狀態(tài)2)為中間狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)類型不同所經(jīng)過的中間狀 態(tài)也會不同，該狀態(tài)為臨時狀態(tài)，此狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的會話還未建立；2-Way (會話建立 狀態(tài)）表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的雙向會話已建立，已形成鄰居關(guān)系，在此狀態(tài)下鏈路狀態(tài)信息 已生成；ExStart (信息交換初始狀態(tài)）為信息交換之前的準備階段，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立 主從關(guān)系；Exchange(信息交換狀態(tài)）表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間交換鏈路狀態(tài)信息的摘要信息； Loading(信息加載狀態(tài)）表示當有新的鏈路狀態(tài)信息需要加載時，向?qū)Χ司W(wǎng)絡(luò)設(shè)備請求加 載新的鏈路狀態(tài)信息；Full (完全鄰接狀態(tài)）表示鏈路狀態(tài)信息已加載完成，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間 的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫已同步。
[0024] 參見圖3,為本申請SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法的一個實施例流程圖，該實施例從 SDN交換設(shè)備側(cè)對SDN鏈路狀態(tài)信息的收集過程進行描述。
[0025] 步驟310,獲取每一個相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識。
[0026] 首先，在SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有SDN設(shè)備上啟動0SPF協(xié)議，SDN設(shè)備在Down狀態(tài)下 通過發(fā)送Hello報文發(fā)現(xiàn)鄰居。本申請實施例中，當SDN交換設(shè)備接收相鄰SDN設(shè)備發(fā)送 的Hello報文時，可以從Hello報文中獲取到相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識，該設(shè)備標識為相鄰 SDN設(shè)備的唯一身份標識。
[0027] 步驟320,生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰SDN設(shè)備的 設(shè)備標識的接口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識的對應(yīng)關(guān)系。
[0028] SDN交換設(shè)備通過Hello報文獲取到相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識后，進入2-Way狀 態(tài)，在該狀態(tài)下根據(jù)接收Hello報文的接口以及從該Hello報文中獲取到的相鄰SDN設(shè)備 的設(shè)備標識，建立接口與相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識的對應(yīng)關(guān)系，即生成針對該接口的鏈路 狀態(tài)信息。以圖1所示SW1為例，SW1在接口 S1上接收到SW2發(fā)送的Hello報文，從Hello 報文中獲取SW2的設(shè)備標識（例如，1. 1. 1. 1)，建立S1與設(shè)備標識（1. 1. 1. 1)的對應(yīng)關(guān)系， SW1知道SW2為相鄰設(shè)備，連接在S1接口上。SDN交換設(shè)備通過對每一個接口進行上述處 理，獲得所有接口的鏈路狀態(tài)信息。
[0029] 可見，SDN交換設(shè)備在2-Way狀態(tài)下，已經(jīng)生成了用于描述網(wǎng)絡(luò)拓撲的鏈路狀態(tài)信 息。在SDN網(wǎng)絡(luò)中，SDN控制器負責(zé)業(yè)務(wù)報文轉(zhuǎn)發(fā)路徑的計算，只有SDN控制器需要知道全 網(wǎng)的鏈路狀態(tài)信息，SDN交換設(shè)備之間不需要交換鏈路狀態(tài)信息以及路徑計算。因此，SDN 交換設(shè)備之間運行的0SPF協(xié)議在2-Way狀態(tài)下停止向前繼續(xù)變遷，不再進行后續(xù)的鏈路狀 態(tài)信息交換。本申請實施例通過在SDN交換設(shè)備之間運行部分0SPF協(xié)議，減少了協(xié)議運算 量。
[0030] 步驟330,向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收集到所述 SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有鏈路狀態(tài)信息。
[0031] SDN交換設(shè)備在生成本地的所有鏈路狀態(tài)信息后，將本地的鏈路狀態(tài)信息發(fā)送給 SDN控制器，以使SDN控制器根據(jù)收集到的SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有SDN交換設(shè)備發(fā)送的鏈路狀態(tài) 信息進行轉(zhuǎn)發(fā)路徑計算。
[0032] 由于SDN交換設(shè)備與SDN控制器的連接關(guān)系不同，其向SDN控制器發(fā)送鏈路狀態(tài) 信息的方式也不同。在步驟210中已知SDN交換設(shè)備可以通過Hello報文獲取相鄰SDNS 備的設(shè)備標識，獲知與其相鄰的SDN設(shè)備。因此，SDN交換設(shè)備可以查詢本地保存的所有設(shè) 備標識，判斷SDN交換設(shè)備是否與SDN控制器相鄰。根據(jù)SDN交換設(shè)備與SDN控制器的連 接關(guān)系，SDN交換設(shè)備可以通過以下兩種方式向SDN控制器發(fā)送鏈路狀態(tài)信息。
[0033] 當SDN交換設(shè)備與SDN控制器相鄰時，在SDN交換設(shè)備與SDN控制器之間運行標 準的0SPF協(xié)議，協(xié)議狀態(tài)一直運行到Full狀態(tài)，完成SDN控制器與相鄰SDN交換設(shè)備之間 的鏈路狀態(tài)信息交換。SDN交換設(shè)備通過組播報文LSU (Link State Update，鏈路狀態(tài)更 新）報文向SDN控制器發(fā)送鏈路狀態(tài)信息。由于SDN交換設(shè)備只需要將鏈路狀態(tài)信息發(fā)送 給SDN控制器，因此，SDN交換設(shè)備在發(fā)送鏈路狀態(tài)信息時，不需要泛洪處理，只需要發(fā)送給 SDN控制器。
[0034] 當SDN交換設(shè)備不與SDN控制器相鄰時，采用標準的0SPF協(xié)議無法發(fā)送鏈路狀態(tài) 信息，此時，可以根據(jù)預(yù)先配置的SDN控制器的IP地址，將該IP地址作為目的IP地址，通 過單播報文的方式，將鏈路狀態(tài)信息發(fā)送給SDN控制器。其中，SDN控制器的IP地址可以 在SDN交換設(shè)備上手工配置，或通過SDN控制器下發(fā)配置信息給SDN交換設(shè)備。
[0035] SDN控制器在接收到所有的鏈路狀態(tài)信息后，剔除收集到的SDN控制器與SDN交換 設(shè)備之間的鏈路狀態(tài)信息，只計算SDN交換設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)拓撲，但不需要按照標準協(xié)議 要求立即計算網(wǎng)絡(luò)拓撲，可在有業(yè)務(wù)需求時觸發(fā)計算。另外，由于SDN控制器只需要收集拓 撲信息，在收到SDN交換設(shè)備的鏈路狀態(tài)信息后，不需要按照標準的0SPF協(xié)議要求向其它 SDN交換設(shè)備泛洪。
[0036] 現(xiàn)仍以圖1所示SDN網(wǎng)絡(luò)為例，介紹SDN鏈路狀態(tài)信息收集的處理過程。
[0037] 假設(shè)，SW1的設(shè)備標識為1. 1. 1. 1，SW2的設(shè)備標識為2. 2. 2. 2, SW3的設(shè)備標識為 3. 3. 3. 3, SDN控制器的設(shè)備標識為4. 4. 4. 4。以SW1為例，SW1分別接收到SDN控制器、SW2 以及SW3的Hello報文，根據(jù)接收Hello報文的接口以及Hello報文中攜帶的設(shè)備標識，建 立接口與設(shè)備標識的對應(yīng)關(guān)系，即生成SW1每一個接口的鏈路狀態(tài)信息，見表1。
[0038]
[0039] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法，應(yīng)用于SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN交換設(shè)備， 其特征在于，該方法包括： 獲取每一個相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識； 生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識的接 口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識的對應(yīng)關(guān)系； 向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收集到所述SDN網(wǎng)絡(luò)中的 所有鏈路狀態(tài)信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取每一個相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識， 包括： 接收相鄰SDN設(shè)備發(fā)送的鄰居發(fā)現(xiàn)報文； 從所述鄰居發(fā)現(xiàn)報文中獲取所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收相鄰SDN設(shè)備發(fā)送的鄰居發(fā)現(xiàn)報文 之前，還包括： 在所述SDN交換設(shè)備中啟動開放最短路徑優(yōu)先OSPF協(xié)議； 所述鄰居發(fā)現(xiàn)報文為OSPF協(xié)議的Hello報文。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息， 包括： 根據(jù)獲取的每一個相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識，判斷是否與所述SDN控制器相鄰； 當與所述SDN控制器相鄰時，通過組播報文向所述SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括： 當不與所述SDN控制器相鄰時，獲取預(yù)先配置的SDN控制器的IP地址； 根據(jù)所述SDN控制器的IP地址，通過單播報文向所述SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信 息。
6. -種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN鏈路狀態(tài)信息收集裝置，應(yīng)用于SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN交換設(shè)備， 其特征在于，該裝置包括： 標識獲取單元，用于獲取每一個相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識； 信息生成單元，用于生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰SDN 設(shè)備的設(shè)備標識的接口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識的對應(yīng)關(guān)系； 信息發(fā)送單元，用于向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收集到 所述SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有鏈路狀態(tài)信息。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述標識獲取單元，包括： 報文接收模塊，用于接收相鄰SDN設(shè)備發(fā)送的鄰居發(fā)現(xiàn)報文； 標識獲取模塊，用于從所述鄰居發(fā)現(xiàn)報文中獲取所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述標識獲取單元，還包括： 協(xié)議啟動模塊，用于在所述報文接收模塊接收相鄰SDN設(shè)備發(fā)送的鄰居發(fā)現(xiàn)報文之 前，在所述SDN交換設(shè)備中啟動開放最短路徑優(yōu)先OSPF協(xié)議； 所述鄰居發(fā)現(xiàn)報文為OSPF協(xié)議的Hello報文。
9. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述信息發(fā)送單元，包括： 相鄰判斷模塊，用于根據(jù)獲取的每一個相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標識，判斷是否與所述SDN 控制器相鄰； 信息發(fā)送模塊，用于當與所述SDN控制器相鄰時，通過組播報文向所述SDN控制器發(fā)送 所述鏈路狀態(tài)信息。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述信息發(fā)送單元，還包括： 地址獲取模塊，用于當不與所述SDN控制器相鄰時，獲取預(yù)先配置的SDN控制器的IP 地址； 所述信息發(fā)送模塊，還用于根據(jù)所述SDN控制器的IP地址，通過單播報文向所述SDN 控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息。
【文檔編號】H04L12/24GK104283722SQ201410597871
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】章海鋒 申請人:杭州華三通信技術(shù)有限公司