一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)南向接口協(xié)議的用戶請(qǐng)求處理方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的南向接口協(xié)議的用戶請(qǐng)求處理方法，屬于無線通信
技術(shù)領(lǐng)域：
?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software-definednetworking，以下簡稱SDN)，是一種網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)。SDN利用分層的思想，將控制和數(shù)據(jù)相分離。SDN由下到上(或稱由南向北)分為數(shù)據(jù)平面、控制平面和應(yīng)用平面。數(shù)據(jù)平面與控制平面之間利用SDN控制數(shù)據(jù)平面接口(control-data-planeinterface，以下簡稱⑶PI)進(jìn)行通信，Q)PI具有統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)，目前主要采用OpenFlow協(xié)議。控制平面與應(yīng)用平面之間由SDN北向接口(northboundinterface，以下簡稱NBI)負(fù)責(zé)通信，NBI允許用戶按實(shí)際需求定制開發(fā)。[0003]OpenFlow技術(shù)概念最早由斯坦福大學(xué)的NickMcKeown教授提出，是斯坦福大學(xué)CleanSlate計(jì)劃資助的一個(gè)開放式協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，后成為GENI計(jì)劃的子項(xiàng)目。OpenFlow將控制功能從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中分離出來，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上維護(hù)流表(flowtable)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)分組按照流表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而流表的生成、維護(hù)、配置則由中央控制器來管理。OpenFlow的流表結(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)處理層次扁平化，使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理滿足細(xì)粒度的處理要求。在這種控制轉(zhuǎn)發(fā)分離架構(gòu)下，網(wǎng)絡(luò)的邏輯控制功能和高層策略可以通過中央控制器靈活地進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和配置，可在不影響傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)正常流量的情況下，在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)和部署新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。[0004]流條目概念:指的是流表中的一個(gè)元素，用于匹配和處理數(shù)據(jù)包。[0005]流表概念:包含了許多流條目的管道(pipeline)。[0006]流表構(gòu)成:如圖流表的構(gòu)成示意圖，流表是由許多流條目構(gòu)成的。[0007]其中每個(gè)流條目又包含:[0008]匹配域:對(duì)數(shù)據(jù)包匹配(包括入口端口和數(shù)據(jù)包報(bào)頭，以及可選的其他的管道域例如由之前的表指定的元數(shù)據(jù))。[0009]優(yōu)先級(jí):匹配優(yōu)先的流條目。[0010]計(jì)數(shù)器:數(shù)據(jù)包匹配時(shí)更新。[0011]動(dòng)作集:修改動(dòng)作集或管道處理。[0012]標(biāo)記:改變流條目的管理方式。[0013]現(xiàn)在的長期演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)(以下簡稱LTE)中用戶面分散在不同網(wǎng)元中，每個(gè)網(wǎng)元都有自己的用戶面協(xié)議棧。這種分布式、棧式的架構(gòu)會(huì)有以下不足:[0014]1、升級(jí)復(fù)雜:如果用戶面的某個(gè)網(wǎng)元或某層協(xié)議需要升級(jí)，例如采用新的算法或協(xié)議，則對(duì)應(yīng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的該網(wǎng)元、該層協(xié)議都要升級(jí)，這會(huì)帶來十分巨大的升級(jí)成本；[0015]2、難以支持異種無線接入技術(shù)(Rad1AccessTechnologies，以下簡稱RAT)融合:在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，不同的RAT(如LTE和wifi)具有不同的用戶面，由于棧式的特點(diǎn)，不同RAT的用戶面完全無法通信，只能通過網(wǎng)關(guān)等提供接口或隧道進(jìn)行交互。這使得異種RAT、異種網(wǎng)絡(luò)的融合十分困難、延時(shí)等性能很差。[0016]由于以上不足，目前堆棧式的架構(gòu)中處理用戶請(qǐng)求的算法較為復(fù)雜，難以擴(kuò)展，而且靈活性較差?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0017]本發(fā)明的目的是提出一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)南向接口協(xié)議的用戶請(qǐng)求處理方法，采用流表的概念，將用戶請(qǐng)求重新定義成類似于流表的形式，并加以改進(jìn)來更好地支持蜂窩網(wǎng)絡(luò)。[0018]本發(fā)明提出的基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)南向接口協(xié)議的用戶請(qǐng)求處理方法，包括以下步驟:[0019](I)根據(jù)軟件定義網(wǎng)絡(luò)南向接口協(xié)議的，建立無線通信中用戶請(qǐng)求的第一流表，第一流表中包含的流條目為超時(shí)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、動(dòng)作集和匹配域，同時(shí)建立用于處理用戶請(qǐng)求的多個(gè)第二流表，第二流表中包含的流條目為動(dòng)作集、匹配域和優(yōu)先級(jí)；[0020](2)對(duì)無線通信中的用戶請(qǐng)求進(jìn)行初始化處理，即對(duì)用戶請(qǐng)求中的計(jì)數(shù)器清零，動(dòng)作集清空；[0021](3)根據(jù)步驟(I)的第二流表中的優(yōu)先級(jí)，按優(yōu)先級(jí)大小次序，使上述初始化后的用戶請(qǐng)求的匹配域與第二流表中的匹配域進(jìn)行匹配；[0022](4)對(duì)匹配結(jié)果進(jìn)行判斷，若用戶請(qǐng)求中匹配域與第二流表中的匹配域相匹配，則更新用戶請(qǐng)求中的計(jì)數(shù)器，并在用戶請(qǐng)求的動(dòng)作集中添加與該用戶請(qǐng)求相匹配的第二流表中的動(dòng)作集，若用戶請(qǐng)求中匹配域與第二流表中的匹配域不匹配，則對(duì)用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器進(jìn)行判斷，設(shè)定一個(gè)超時(shí)閾值，若用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器大于或等于超時(shí)閾值，則進(jìn)行步驟(5)，若用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器小于超時(shí)閾值，則返回步驟(3);[0023](5)對(duì)第一流表中的計(jì)數(shù)器進(jìn)行判斷，若計(jì)數(shù)器為零，則丟棄該用戶請(qǐng)求，若計(jì)數(shù)器不為零，則執(zhí)行用戶請(qǐng)求中的動(dòng)作集。[0024]本發(fā)明提出的基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)南向接口協(xié)議的用戶請(qǐng)求處理方法，其優(yōu)點(diǎn)是:[0025]1、本發(fā)明方法將用戶請(qǐng)求和用于處理用戶請(qǐng)求的流表模塊進(jìn)行重新定義，便于今后統(tǒng)一處理各種不同的用戶請(qǐng)求。[0026]2、本發(fā)明方法處理用戶請(qǐng)求的算法簡單，易于擴(kuò)展，能夠支持多種處理制式的融入口ο[0027]3、本發(fā)明方法能夠靈活快速高效處理用戶請(qǐng)求?！靖綀D說明】[0028]圖1是本發(fā)明方法的流程框圖。[0029]圖2是本發(fā)明方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0030]本發(fā)明提出的基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)南向接口協(xié)議的用戶請(qǐng)求處理方法，其流程框圖如圖1所示，包括以下步驟:[0031](I)根據(jù)軟件定義網(wǎng)絡(luò)南向接口協(xié)議的，建立無線通信中用戶請(qǐng)求的第一流表，第一流表中包含的流條目為超時(shí)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、動(dòng)作集和匹配域，同時(shí)建立用于處理用戶請(qǐng)求的多個(gè)第二流表，第二流表中包含的流條目為動(dòng)作集、匹配域和優(yōu)先級(jí)；[0032](2)對(duì)無線通信中的用戶請(qǐng)求進(jìn)行初始化處理，即對(duì)用戶請(qǐng)求中的計(jì)數(shù)器清零，動(dòng)作集清空；[0033](3)根據(jù)步驟(I)的第二流表中的優(yōu)先級(jí)，按優(yōu)先級(jí)大小次序，使上述初始化后的用戶請(qǐng)求的匹配域與第二流表中的匹配域進(jìn)行匹配；[0034](4)對(duì)匹配結(jié)果進(jìn)行判斷，若用戶請(qǐng)求中匹配域與第二流表中的匹配域相匹配，則更新用戶請(qǐng)求中的計(jì)數(shù)器，并在用戶請(qǐng)求的動(dòng)作集中添加與該用戶請(qǐng)求相匹配的第二流表中的動(dòng)作集，若用戶請(qǐng)求中匹配域與第二流表中的匹配域不匹配，則對(duì)用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器進(jìn)行判斷，設(shè)定一個(gè)超時(shí)閾值，若用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器大于或等于超時(shí)閾值，則進(jìn)行步驟(5)，若用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器小于超時(shí)閾值，則返回步驟(3);[0035](5)對(duì)第一流表中的計(jì)數(shù)器進(jìn)行判斷，若計(jì)數(shù)器為零，則丟棄該用戶請(qǐng)求，若計(jì)數(shù)器不為零，則執(zhí)行用戶請(qǐng)求中的動(dòng)作集。[0036]本發(fā)明方法中的用戶請(qǐng)求指的是一個(gè)用戶的數(shù)據(jù)流，并且是作為用戶請(qǐng)求的輸入或輸出一個(gè)處理用戶請(qǐng)求的流表的形式。每個(gè)用戶請(qǐng)求都承載著一些自身的信息例如動(dòng)作集，計(jì)數(shù)器，匹配域等信息。將傳統(tǒng)堆棧式的用戶面，通過“用戶平坦化”處理，轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立的處理用戶請(qǐng)求的流表的模塊。每個(gè)處理用戶請(qǐng)求的流表都有一系列相關(guān)的流條目組成，這些相關(guān)的流表目存儲(chǔ)著相關(guān)的配置，包括處理相應(yīng)用戶請(qǐng)求的動(dòng)作集等配置。[0037]以下介紹本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例:[0038]以LTE上行收端物理層為例，如圖2所示，假設(shè)LTE物理層為一個(gè)處理用戶請(qǐng)求的流表模塊，輸入的用戶請(qǐng)求需包含的信息有:超時(shí)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、動(dòng)作集和匹配域。物理層模塊接收到該用戶請(qǐng)求后，在處理用戶請(qǐng)求的流表模塊中進(jìn)行匹配，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。處理的步驟如下:[0039](I)根據(jù)軟件定義網(wǎng)絡(luò)南向接口協(xié)議的，建立無線通信中用戶請(qǐng)求的第一流表，第一流表中包含的流條目為超時(shí)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、動(dòng)作集和匹配域，同時(shí)建立用于處理用戶請(qǐng)求的多個(gè)第二流表，第二流表中包含的流條目為動(dòng)作集、匹配域和優(yōu)先級(jí)；[0040](2)對(duì)無線通信中的用戶請(qǐng)求進(jìn)行初始化處理，即對(duì)用戶請(qǐng)求中的計(jì)數(shù)器清零，動(dòng)作集清空；[0041](3)根據(jù)步驟(I)的第二流表中的優(yōu)先級(jí)，按優(yōu)先級(jí)大小次序，使上述初始化后的用戶請(qǐng)求的匹配域與第二流表中的匹配域進(jìn)行匹配；[0042](4)對(duì)匹配結(jié)果進(jìn)行判斷，若用戶請(qǐng)求中匹配域與第二流表中的匹配域相匹配，則更新用戶請(qǐng)求中的計(jì)數(shù)器，并在用戶請(qǐng)求的動(dòng)作集中添加與該用戶請(qǐng)求相匹配的第二流表中的動(dòng)作集，若用戶請(qǐng)求中匹配域與第二流表中的匹配域不匹配，則對(duì)用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器進(jìn)行判斷，設(shè)定一個(gè)超時(shí)閾值，若用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器大于或等于超時(shí)閾值，則進(jìn)行步驟(5)，若用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器小于超時(shí)閾值，則返回步驟(3);[0043](5)對(duì)第一流表中的計(jì)數(shù)器進(jìn)行判斷，若計(jì)數(shù)器為零，則丟棄該用戶請(qǐng)求，若計(jì)數(shù)器不為零，則執(zhí)行用戶請(qǐng)求中的動(dòng)作集，從而響應(yīng)用戶請(qǐng)求。【主權(quán)項(xiàng)】1.一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)南向接口協(xié)議的用戶請(qǐng)求處理方法，其特征在于該方法包括以下步驟:(1)根據(jù)軟件定義網(wǎng)絡(luò)南向接口協(xié)議的，建立無線通信中用戶請(qǐng)求的第一流表，第一流表中包含的流條目為超時(shí)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、動(dòng)作集和匹配域，同時(shí)建立用于處理用戶請(qǐng)求的多個(gè)第二流表，第二流表中包含的流條目為動(dòng)作集、匹配域和優(yōu)先級(jí)；(2)對(duì)無線通信中的用戶請(qǐng)求進(jìn)行初始化處理，即對(duì)用戶請(qǐng)求中的計(jì)數(shù)器清零，動(dòng)作集清空;(3)根據(jù)步驟(I)的第二流表中的優(yōu)先級(jí)，按優(yōu)先級(jí)大小次序，使上述初始化后的用戶請(qǐng)求的匹配域與第二流表中的匹配域進(jìn)行匹配；(4)對(duì)匹配結(jié)果進(jìn)行判斷，若用戶請(qǐng)求中匹配域與第二流表中的匹配域相匹配，則更新用戶請(qǐng)求中的計(jì)數(shù)器，并在用戶請(qǐng)求的動(dòng)作集中添加與該用戶請(qǐng)求相匹配的第二流表中的動(dòng)作集，若用戶請(qǐng)求中匹配域與第二流表中的匹配域不匹配，則對(duì)用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器進(jìn)行判斷，設(shè)定一個(gè)超時(shí)閾值，若用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器大于或等于超時(shí)閾值，則進(jìn)行步驟(5)，若用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器小于超時(shí)閾值，則返回步驟(3);(5)對(duì)第一流表中的計(jì)數(shù)器進(jìn)行判斷，若計(jì)數(shù)器為零，則丟棄該用戶請(qǐng)求，若計(jì)數(shù)器不為零，則執(zhí)行用戶請(qǐng)求中的動(dòng)作集?！緦＠勘景l(fā)明涉及一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的南向接口協(xié)議的用戶請(qǐng)求處理方法，屬于無線通信
技術(shù)領(lǐng)域：
。利用軟件定義網(wǎng)絡(luò)的OpenFlow協(xié)議中流條目和流表的概念分別對(duì)用戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)和處理用于處理用戶請(qǐng)求的模塊，進(jìn)行重新定義。用戶請(qǐng)求到達(dá)第二流表上，與第二流表進(jìn)行匹配，并判斷是否有匹配項(xiàng)，在匹配完之后，更新用戶流中的計(jì)數(shù)器，更新用戶流中的動(dòng)作集，在每次用戶請(qǐng)求與第二流表中的流條目匹配完后，將判斷用戶請(qǐng)求中的超時(shí)定時(shí)器是否超過超時(shí)閾值，通過判斷決定是否與第二流表中的其他流表進(jìn)行匹配，最后根據(jù)用戶請(qǐng)求中的動(dòng)作量來執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作集。本發(fā)明方法復(fù)雜度低，易于擴(kuò)展，提高了整個(gè)處理系統(tǒng)的靈活性，同時(shí)也提高了用戶體驗(yàn)質(zhì)量?！綢PC分類】H04W24-02【公開號(hào)】CN104717683【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510134864【發(fā)明人】曾捷,粟欣,張黎,劉莉莉,趙明,許希斌【申請(qǐng)人】清華大學(xué)【公開日】2015年6月17日【申請(qǐng)日】2015年3月26日