軟件定義網(wǎng)絡(luò)sdn網(wǎng)絡(luò)維護的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的方法和裝置，應(yīng)用于控制器集群內(nèi)的區(qū)域控制器，包括：對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，其中，所述監(jiān)控管理包括維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息；將所述本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器；接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息；根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑；向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表，從而解決了拓撲關(guān)系發(fā)生變化時，需要對整個控制器集群內(nèi)的數(shù)據(jù)進行同步，由此產(chǎn)生了巨大的拓撲數(shù)據(jù)同步量，從而給控制器集群內(nèi)的控制器造成巨大負擔的問題。
【專利說明】
軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的方法和
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network，SDN)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用全新的設(shè)計理念，將控制層面和數(shù)據(jù)層面分離，并把以前固化在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的控制層面轉(zhuǎn)移到可訪問的計算設(shè)備中，從而實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，為核心網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的創(chuàng)新提供了良好的平臺。
[0003]現(xiàn)有的SDN基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，采用控制器集群的方式維護和管理整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲和鏈路，解決了控制器連接數(shù)量大的問題。
[0004]但是上述處理方式由于控制器集群內(nèi)包含多個控制器，為了建立整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲和轉(zhuǎn)發(fā)路徑，需要每個控制器連接的交換機以及交換機下的主機與整個控制器集群內(nèi)的數(shù)據(jù)進行同步。由于同步的數(shù)量巨大，容易影響控制器集群的穩(wěn)定性，尤其當交換機之間某個鏈路進行拓撲更新時，需要對整個控制器集群內(nèi)的數(shù)據(jù)進行同步，由此產(chǎn)生了巨大的拓撲數(shù)據(jù)同步量，從而給控制器集群內(nèi)的控制器造成巨大的負擔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請?zhí)峁┮环N軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的方法和裝置，以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的方案。
[0006]為了解決上述問題，本申請公開了一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的方法，應(yīng)用于控制器集群內(nèi)的區(qū)域控制器，包括:對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，其中，所述監(jiān)控管理包括維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息，所述邊界交換機的屬性信息包括所述邊界交換機的端口信息，所述邊界交換機的端口屬于兩個以上區(qū)域；
[0007]將所述本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器；
[0008]接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息；
[0009]根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，其中，所述流路徑包括本區(qū)域內(nèi)交換機的流路徑和區(qū)域之間的流路徑；
[0010]向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。
[0011]為了解決上述問題，本申請還公開了一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的裝置，所述裝置應(yīng)用于控制器集群內(nèi)的區(qū)域控制器，所述裝置包括:
[0012]監(jiān)控單元，用于對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，其中，所述監(jiān)控管理包括維護邊界交換機的屬性信息，所述邊界交換機的屬性信息包括所述邊界交換機的端口信息，所述邊界交換機的端口屬于兩個以上區(qū)域；
[0013]上報單元，用于將所述本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器；
[0014]接收單元，用于接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息；
[0015]創(chuàng)建單元，用于根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，其中，所述流路徑包括本區(qū)域內(nèi)交換機的流路徑和區(qū)域之間的流路徑；
[0016]下發(fā)單元，用于向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請包括以下優(yōu)點:
[0018]本申請對本區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，監(jiān)控管理包括維護邊界交換機的屬性信息，將維護的本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器，接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息，根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，通過將邊界交換機的屬性信息上報至其他區(qū)域控制器，而本區(qū)域內(nèi)的拓撲路徑和流路徑不進行同步，避免了各個區(qū)域內(nèi)的拓撲變化引起數(shù)據(jù)同步量大，從而減少了控制器的負擔。
[0019]其次，通過向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表，觸發(fā)流表的創(chuàng)建消息發(fā)送到其他區(qū)域控制器，以供其他區(qū)域控制器根據(jù)該流表的創(chuàng)建消息觸發(fā)本區(qū)域控制器對本區(qū)域內(nèi)的交換機下發(fā)流表，從而減少了對整體網(wǎng)絡(luò)拓撲的計算量，提升了整體網(wǎng)絡(luò)的維護和管理效率。
【附圖說明】
[0020]圖1是本申請實施例一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護方法的步驟流程圖；
[0021]圖2是本申請另一實施例一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護方法的步驟流程圖；
[0022]圖3是本申請控制器分區(qū)后的軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)的示意圖；
[0023]圖4是本申請實施例一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖5是本申請另一實施例一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本申請的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本申請作進一步詳細的說明。
[0026]本申請的核心構(gòu)思之一在于采用控制器集群的方式將SDN基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的交換機進行分區(qū)管理，劃分為不同的區(qū)域控制器，每個區(qū)域控制器對本區(qū)域內(nèi)的交換機之間的鏈路進行檢測和更新，并計算交換機之間的拓撲路徑和流路徑，而不同區(qū)域控制器通過邊界交換機進行連接，并通過邊界交換機的屬性信息創(chuàng)建本區(qū)域與其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑。
[0027]在規(guī)模較大的SDN基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，交換機數(shù)量龐大，采用控制器集群方式來分擔每個控制器上交換機的連接數(shù)量，可以根據(jù)交換機在邏輯上或者物理地域進行分區(qū)管理，劃分為不同的區(qū)域。
[0028]將連接到同一個控制器的交換機劃分為同一個區(qū)域，且區(qū)域內(nèi)交換機不能和區(qū)域外的交換機之間存在物理鏈路，區(qū)域與區(qū)域之間通過邊界交換機連接，其中，邊界交換機是指連接了兩個或者兩個以上的區(qū)域，也就是說兩個區(qū)域通過邊界交換機實現(xiàn)了區(qū)域間的通
?目O
[0029]每個控制器控制本區(qū)域內(nèi)的交換機，負責對本區(qū)域內(nèi)的交換機之間的鏈路進行檢測和更新，并計算交換機之間的拓撲路徑和流路徑，同時將本控制器維護的邊界交換機屬性信息在控制器集群內(nèi)同步，控制器集群內(nèi)的所有其他控制器都可以保留有本控制器控制區(qū)域內(nèi)的邊界交換機的屬性信息，但是本區(qū)域內(nèi)的拓撲路徑和流路徑是不需要在整個集群內(nèi)同步的，避免了各個區(qū)域內(nèi)的拓撲變化引起集群內(nèi)過量的數(shù)據(jù)同步，極大的減少了集群內(nèi)控制器的負擔，從而提升了整體網(wǎng)絡(luò)的維護和管理效率。
[0030]參照圖1，示出了本申請其中一個實施例的一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護方法的步驟流程圖。所述方法應(yīng)用于控制器集群內(nèi)的區(qū)域控制器，在本實施例中，該SDN網(wǎng)絡(luò)維護方法具體包括:
[0031]步驟101:區(qū)域控制器對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理。
[0032]其中，監(jiān)控管理包括維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息，所述邊界交換機的屬性信息包括所述邊界交換機的端口信息，所述邊界交換機的端口屬于兩個以上區(qū)域，即邊界交換機的端口表示邊界交換機所連接的區(qū)域。
[0033]在區(qū)域控制器對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理之前，可以根據(jù)交換機在邏輯上或者物理地域進行分區(qū)管理，將連接到同一個控制器的交換機劃分為同一個區(qū)域，對于區(qū)域內(nèi)的所有交換機而言，本區(qū)域內(nèi)的控制器失效之前不允許連接到其他區(qū)域控制器上。
[0034]區(qū)域控制器維護網(wǎng)絡(luò)的整體拓撲和鏈路，通過鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議(LinkLayerDiscovery Protocol，簡稱LLDP)發(fā)現(xiàn)交換機之間的鏈路和鄰居關(guān)系，防止交換機在邏輯上形成環(huán)路，同時建立任意兩個交換機之間的路徑，支持監(jiān)控鏈路狀態(tài)，當某個鏈路發(fā)生異常時及時更新所有經(jīng)過此鏈路的流路徑，使得數(shù)據(jù)流沿著新的流路徑傳輸。
[0035]步驟102:將本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器。
[0036]邊界交換機是指連接了兩個或者兩個以上的區(qū)域，也就是說兩個區(qū)域之間通過邊界交換機實現(xiàn)了區(qū)域間的通信。
[0037]例如:區(qū)域A中包括交換機SWl、交換機SW2和交換機SW3，區(qū)域B中包括交換機SW2、交換機SW4和交換機SW5，其中，交換機SW2既連接區(qū)域A，又連接區(qū)域B，因此交換機SW2屬于邊界交換機。
[0038]通過邊界交換機的端口判斷邊界交換機，當邊界交換機的端口屬于兩個或兩個以上區(qū)域時，則該交換機為兩個或兩個以上區(qū)域的邊界交換機，即該邊界交換機發(fā)生了跨區(qū)域。
[0039]需要說明的是，本申請中的交換機和邊界交換機優(yōu)選地可以為Openflow交換機，也可以為其他交換機，對此本申請不做具體限制。
[0040]步驟103:接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息。
[0041 ]步驟104:根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑。
[0042]其中，流路徑包括本區(qū)域內(nèi)交換機的流路徑和區(qū)域之間的流路徑。
[0043]步驟105:向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。
[0044]跨區(qū)域的一個流路徑的流表需要各個控制器共同下發(fā)完成，每個控制器只會下發(fā)本區(qū)域內(nèi)的流表，即本區(qū)域控制器負責對本區(qū)域內(nèi)的交換機下發(fā)流表，并將流表創(chuàng)建消息通知給流路徑上的各個區(qū)域的控制器，其他區(qū)域控制器接收到流表創(chuàng)建消息中的流路徑信息后觸發(fā)本區(qū)域控制器對本區(qū)域內(nèi)的交換機下發(fā)流表，從而實現(xiàn)對其他區(qū)域控制器的數(shù)據(jù)更新。
[0045]同時，當某個控制器下的區(qū)域內(nèi)拓撲發(fā)生了變化，則該控制器更新本區(qū)域內(nèi)的交換機上的流表，而其他區(qū)域的控制器以及交換機則不會響應(yīng)拓撲變化，也不需要更新與該拓撲有關(guān)聯(lián)的任何流表，從而避免了各個區(qū)域內(nèi)的拓撲變化引起控制器集群內(nèi)過量的數(shù)據(jù)同步，減少集群內(nèi)控制器的負擔。
[0046]本申請實施例，首先，通過對本區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，監(jiān)控管理包括維護邊界交換機的屬性信息，將維護的本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器，接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息，根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，通過將邊界交換機的屬性信息上報至其他區(qū)域控制器，而本區(qū)域內(nèi)的拓撲路徑和流路徑不進行同步，避免了各個區(qū)域內(nèi)的拓撲變化引起數(shù)據(jù)同步量大，從而減少了控制器的負擔。
[0047]其次，通過向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表，觸發(fā)流表的創(chuàng)建消息發(fā)送到其他區(qū)域控制器，以供其他區(qū)域控制器根據(jù)該流表的創(chuàng)建消息觸發(fā)本區(qū)域控制器對本區(qū)域內(nèi)的交換機下發(fā)流表，從而減少了對整體網(wǎng)絡(luò)拓撲的計算量，提升了整體網(wǎng)絡(luò)的維護和管理效率。
[0048]參照圖2，示出了本申請其中另一個實施例的一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護方法的步驟流程圖。在本實施例中，該SDN網(wǎng)絡(luò)維護方法包括:
[0049]步驟201:對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，其中監(jiān)控管理包括維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息。
[0050]邊界交換機告知區(qū)域控制器自己的邊界交換機身份，控制器本身也可以確定邊界交換機。在其中一種實現(xiàn)方式中，邊界交換機告知區(qū)域控制器自己的邊界交換機身份，所述對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，包括:接收區(qū)域內(nèi)的交換機上報的端口描述消息，確定本區(qū)域的邊界交換機，維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息。
[0051]步驟202:將所述本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器。
[0052]區(qū)域控制器與區(qū)域控制器之間通過邊界交換機進行連接。
[OO53 ]在實際應(yīng)用中可以擴展Openf I οw端口的描述消息來攜帶交換機上的每個端口所屬的區(qū)域，當交換機上的端口在不同的區(qū)域時，該交換機為邊界交換機。
[0054]步驟203:接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息。
[0055]本區(qū)域控制器接收其它區(qū)域控制器同步的其它區(qū)域?qū)?yīng)的邊界交換機的屬性信息，然后再根據(jù)本區(qū)域及其它區(qū)域?qū)?yīng)的邊界交換機的屬性信息來建立本區(qū)域控制器到其它區(qū)域控制器的區(qū)域拓撲路徑及流路徑。
[0056]參見圖3，其示出了本申請控制器建立分區(qū)后的SDN網(wǎng)絡(luò)的示意圖，該圖具體包括:控制器1-控制器4、交換機(SW10-SW12、SW20-SW22、SW30-SW32、SW40-SW42)和邊界交換機(SWl、SW2、SW3、SW4)，其中區(qū)域I使用SWl或SW2與區(qū)域2連接，區(qū)域2使用SW3與區(qū)域3連接，區(qū)域3使用SW4與區(qū)域4連接。
[0057]將本區(qū)域內(nèi)的交換機按照物理地域劃分為4個區(qū)域，分別為區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3和區(qū)域4，并使用控制器I控制區(qū)域I，控制器2控制區(qū)域2、控制器3控制區(qū)域3和控制器4控制區(qū)域4 ο
[0058]每個控制器將本區(qū)域的邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器，每個邊界交換機上包含自己每個端口所連接的區(qū)域，每個控制器接收到其他控制器同步的邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑，其中，區(qū)域拓撲路徑的形式可以為:本區(qū)域一邊界交換機一中間區(qū)域一邊界交換機一目的區(qū)域。
[0059]例如:當區(qū)域I中的SWlO交換機需要到達區(qū)域4中的SW41交換機時，控制器I創(chuàng)建的區(qū)域拓撲路徑為:區(qū)域1-邊界交換機(SWl或SW2)-中間區(qū)域(區(qū)域2和區(qū)域3)-邊界交換機SW4-區(qū)域4，其中，區(qū)域I和區(qū)域2中間存在兩個邊界交換機，則區(qū)域I和區(qū)域2之間存在等價路徑，可以使用負載均衡的方法分擔區(qū)域I和區(qū)域2之間的流量。
[0060]需要說明的是，不同區(qū)域之間可以使用兩個或兩個以上的邊界交換機進行負載均衡，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況進行適當設(shè)置，對此本申請不做具體限制。
[0061]步驟204:建立本區(qū)域內(nèi)交換機的流路徑。
[0062]參見圖3控制器建立分區(qū)后的SDN網(wǎng)絡(luò)的示意圖進一步介紹控制器創(chuàng)建本區(qū)域內(nèi)交換機的流路徑，具體包括:
[0063]步驟2041:本區(qū)域控制器創(chuàng)建本區(qū)域交換機的流路徑，其中，根據(jù)拓撲路徑，本區(qū)域控制器可以作為流路徑上的源區(qū)域控制器、中間區(qū)域控制器或目的區(qū)域控制器。
[0064]根據(jù)交換機的流路徑判斷該控制器是源區(qū)域控制器、中間區(qū)域控制器還是目的區(qū)域控制器，即流路徑包括源節(jié)點、中間節(jié)點和目的節(jié)點，源節(jié)點所在區(qū)域的控制器為源區(qū)域控制器，中間節(jié)點所在區(qū)域的控制器為中間區(qū)域控制器，目的節(jié)點所在區(qū)域的控制器為目的區(qū)域控制器。
[0065]需要說明的是，源區(qū)域控制器、中間區(qū)域控制和目的區(qū)域控制器是一個相對概念，流路徑不同源區(qū)域控制器、中間區(qū)域控制和目的區(qū)域控制也可能會不同。
[0066]當所述本區(qū)域控制器為所述流路徑上的源區(qū)域控制器時，所述流路徑為:源交換機-本區(qū)域內(nèi)路徑-本區(qū)域邊界交換機-中間區(qū)域-目的區(qū)域。
[0067]當所述本區(qū)域控制器為所述流路徑上的中間區(qū)域控制器時，所述流路徑為:源區(qū)域(或還包括其它中間區(qū)域)一本區(qū)域邊界交換機一本區(qū)域內(nèi)路徑一本區(qū)域邊界交換機一(或還包括其它中間區(qū)域)目的區(qū)域。
[0068]當所述本區(qū)域控制器為所述流路徑上的目的區(qū)域控制器時，所述流路徑為:源區(qū)域-中間區(qū)域-本區(qū)域邊界交換機一本區(qū)域內(nèi)路徑一目的交換機。
[0069]請參見圖3，本申請以區(qū)域I為源交換機所在的區(qū)域，區(qū)域4為目的交換機所在的區(qū)域為例進行說明，其中源交換機為SW10，目的交換機為SW40。
[0070]當所述本區(qū)域控制器為所述流路徑上的源區(qū)域控制器(區(qū)域I控制器)時，所述流路徑為:源交換機SWlO—本區(qū)域I內(nèi)路徑一本區(qū)域邊界交換機SWl或者SW2—區(qū)域2—區(qū)域3—目的區(qū)域4。
[0071]需要說明的是，區(qū)域內(nèi)路徑可以走SWll或者走SW12，本區(qū)域邊界交交換機也可以SWl或者SW2，只要路徑可達即可，優(yōu)選地，一般存在多條流路徑時，一般選擇最短路徑進行源交換機到達目的區(qū)域即可。本申請以區(qū)域I為源交換機所在的區(qū)域，區(qū)域4為目的交換機所在的區(qū)域為例進行說明:
[0072]當所述本區(qū)域控制器為所述流路徑上的中間區(qū)域控制器(區(qū)域2或區(qū)域3控制器)時，針對區(qū)域3，流路徑為:源區(qū)域I 一區(qū)域2—本區(qū)域3邊界交換機SW3—本區(qū)域3內(nèi)路徑一本區(qū)域3邊界交換機SW4—目的區(qū)域4。當所述本區(qū)域控制器為所述流路徑上的目的區(qū)域控制器(區(qū)域4控制器)時，流路徑為:源區(qū)域一區(qū)域2—區(qū)域3—本區(qū)域4邊界交換機SW4—本區(qū)域4內(nèi)路徑一目的交換機SW40。
[0073]步驟205:向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。
[0074]跨區(qū)域的流路徑的流表需要各個控制器共同下發(fā)完成，每個控制器只會下發(fā)本區(qū)域內(nèi)的流表。
[0075]優(yōu)選的，當所述區(qū)域控制器為源控制器時，所述向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表，包括:
[0076]所述區(qū)域控制器向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表；
[0077]將所述流表的創(chuàng)建消息發(fā)送到其他區(qū)域控制器。
[0078]在實際應(yīng)用中，其他區(qū)域控制器可以根據(jù)流表的創(chuàng)建消息中的流路徑消息觸發(fā)本區(qū)域內(nèi)的流表下發(fā)，其他區(qū)域控制器也可以采用其他方式進行流表下發(fā)，對此本申請不做具體限制。
[0079]優(yōu)選的，當所述區(qū)域控制器為中間區(qū)域控制器或目的區(qū)域控制器時，所述向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表，包括:
[0080]接收其他區(qū)域控制器發(fā)送的流表創(chuàng)建消息，向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。
[0081]步驟206:當拓撲路徑發(fā)生變化時，拓撲路徑發(fā)生變化的區(qū)域的區(qū)域控制器更新拓撲路徑及流路徑。
[0082]當拓撲路徑發(fā)生變化時，拓撲路徑發(fā)生變化的區(qū)域的區(qū)域控制器更新拓撲路徑及流路徑。
[0083]拓撲路徑發(fā)生變化，可以是區(qū)域內(nèi)的拓撲路徑發(fā)生變化和/或區(qū)域間的拓撲路徑發(fā)生變化。
[0084]當區(qū)域內(nèi)的拓撲路徑發(fā)生變化時，本區(qū)域控制器更新拓撲路徑、流路徑和流表，其他區(qū)域控制器不更新與所述拓撲路徑關(guān)聯(lián)的流表。
[0085]例如:以圖3為例，當網(wǎng)絡(luò)中區(qū)域2中的拓撲發(fā)生變化時，即區(qū)域2中的SW20—SW21之間的鏈路故障，區(qū)域2對應(yīng)的控制器2檢測到故障后更新區(qū)域2內(nèi)的拓撲路徑，SW20到達SW21的流路徑變更為SW20—SW22—SW21，此時控制器2更新所有經(jīng)過區(qū)域2的SW20—SW21鏈路上的流表，而區(qū)域I/區(qū)域3/區(qū)域4的流表則不受影響。
[0086]當區(qū)域間的拓撲路徑發(fā)生變化時，如區(qū)域之間的鏈路故障或邊界交換機故障時，拓撲路徑發(fā)生變化的關(guān)聯(lián)區(qū)域的區(qū)域控制器更新區(qū)域拓撲路徑和流路徑，同時更新相關(guān)流表，其他區(qū)域的流表不進行更新。
[0087]例如:以圖3為例，當網(wǎng)絡(luò)中的邊界交換機SWl發(fā)生故障時，與該邊界交換機相關(guān)的所有區(qū)域(區(qū)域I和區(qū)域2)的拓撲路徑都會發(fā)生變化，同時也更新該邊界交換機相關(guān)的所有區(qū)域的流路徑，即控制器更新區(qū)域I和區(qū)域2的交換機之間的流路徑。此時，對于SWlO到SW40的流路徑而言，區(qū)域I對應(yīng)的控制器I上創(chuàng)建的新的流路徑為SWlO—SWl I—SW2—區(qū)域2—區(qū)域3—區(qū)域4，需要更新SWlO—SWl I—SW2上的流表，區(qū)域2對應(yīng)的控制器2上創(chuàng)建的新的流路徑為區(qū)域I 一 SW2—SW20—SW21—SW3—區(qū)域3—區(qū)域4，需要更新SW2—SW20上的流表，而區(qū)域3對應(yīng)的控制器3和區(qū)域4對應(yīng)的控制器4上的流路徑雖然包含了區(qū)域I和區(qū)域2，但由于其并未維護這些區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，因此不必更新本地維護的流表。
[0088]本實施例，首先，通過對本區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，監(jiān)控管理包括維護邊界交換機的屬性信息，將維護的本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器，接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息，根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，通過將邊界交換機的屬性信息上報至其他區(qū)域控制器，而本區(qū)域內(nèi)的拓撲路徑和流路徑不進行同步，避免了各個區(qū)域內(nèi)的拓撲變化引起數(shù)據(jù)同步量大，從而減少了控制器的負擔。
[0089]其次，通過向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表，觸發(fā)流表的創(chuàng)建消息發(fā)送到其他區(qū)域控制器，以供其他區(qū)域控制器根據(jù)該流表的創(chuàng)建消息觸發(fā)本區(qū)域控制器對本區(qū)域內(nèi)的交換機下發(fā)流表，從而減少了對整體網(wǎng)絡(luò)拓撲的計算量，提升了整體網(wǎng)絡(luò)的維護和管理效率。
[0090]再次，通過對區(qū)域內(nèi)的交換機進行分區(qū)管理，并使用各個控制器進行分區(qū)控制，每個控制器上維護一個區(qū)域內(nèi)較少數(shù)量的交換機拓撲，也進一步提升了集群對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的管理效率。
[0091]為了本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本申請限定的技術(shù)方案，以圖3為例，進一步說明本申請一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的方法應(yīng)用的實例。
[0092]本實例具體包括=Openflow交換機按照物理地域劃分為4個區(qū)域，分別為區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3和區(qū)域4，控制器集群包括4個控制器，分別為控制器1、控制器2、控制器3和控制器4，并使用控制器I控制區(qū)域I內(nèi)的Openf low交換機，控制器2控制區(qū)域2內(nèi)的Openf low交換機、控制器3控制區(qū)域3內(nèi)的Openf low交換機和控制器4控制區(qū)域4內(nèi)的Openf low交換機。
[0093]其中，區(qū)域I和區(qū)域2之間的邊界交換機為SWl和SW2，區(qū)域2和區(qū)域3之間的邊界交換機為SW3，區(qū)域3和區(qū)域4之間的邊界交換機為SW4，其余交換機為區(qū)域內(nèi)交換機。.
[0094]網(wǎng)絡(luò)中的拓撲穩(wěn)定之后，集群內(nèi)的每個控制器維護整個網(wǎng)絡(luò)的交換機屬性信息，其中，SW1/SW2/SW3/SW4的端口屬于不同的區(qū)域，因此控制器判定這些交換機為邊界交換機。
[0095]每個控制器都可以建立任意兩個區(qū)域之間的區(qū)域拓撲路徑，也可以建立任意兩個交換機之間的流路徑。當區(qū)域I內(nèi)的交換機SWlO下的主機訪問區(qū)域4的交換機SW40下的主機時，控制器I需要建立從SWlO到SW40的流路徑，控制器I上創(chuàng)建的流路徑為SWlO—SWll —SW1/SW2—區(qū)域2—區(qū)域3—區(qū)域4，控制器2上創(chuàng)建的流路徑為區(qū)域I 一 SW1/SW2—SW20—SW21 — SW3—區(qū)域3—區(qū)域4，控制器3上創(chuàng)建的流路徑為區(qū)域I一區(qū)域2—SW3—SW30 —SW31 — SW4—區(qū)域4，控制器4上創(chuàng)建的流路徑為區(qū)域I 一區(qū)域2—區(qū)域3—SW4—SW40。
[0096]控制器I向區(qū)域I內(nèi)路徑上的交換機SWlO—SWll—SW1/SW2下發(fā)流表，同時向集群內(nèi)的其他控制器發(fā)送流表的創(chuàng)建消息，控制器2接收到流表的創(chuàng)建消息后，再向區(qū)域2的流路徑上的交換機SW1/SW2—SW20—SW21 — SW3下發(fā)流表，控制器3接收到流表的創(chuàng)建消息后，再向區(qū)域3的流路徑上的交換機SW3—SW30—SW31 一 SW4下發(fā)流表，控制器4接收到流表的創(chuàng)建消息后，再向區(qū)域4的流路徑上的交換機SW4—SW40下發(fā)流表，至此完成了集群內(nèi)從區(qū)域I到區(qū)域4的流表下發(fā)。需要說明的是，當區(qū)域之間存在兩個或者兩個以上邊界交換機，控制器可以創(chuàng)建多條流路徑，在實際應(yīng)用中，根據(jù)最短路徑原則，從多條流路徑中選擇一條最短流路徑作為控制器的流路徑，本申請中根據(jù)最短路徑原則，控制器I優(yōu)選的流路徑為:SWl O—SWl I —SWl—區(qū)域 2—區(qū)域 3—區(qū)域4。
[0097]當網(wǎng)絡(luò)中某個區(qū)域內(nèi)的拓撲發(fā)生變化時，例如區(qū)域2中的SW20—SW21之間的鏈路故障，控制器2檢測到故障后更新區(qū)域2內(nèi)的拓撲，SW2O到達SW21的流路徑變更為SW2O—SW22—SW21，此時控制器2更新所有經(jīng)過區(qū)域2的SW20—SW21鏈路上的流表，將這些流表在區(qū)域2內(nèi)的流表依次更新，而區(qū)域I/區(qū)域3/區(qū)域4的流表則不受影響。
[0098]當網(wǎng)絡(luò)中的邊界交換機SWl發(fā)生故障時，與該邊界交換機相關(guān)的所有區(qū)域的拓撲都會發(fā)生變化，這些受影響的區(qū)域的控制器需要更新流路徑，此時區(qū)域I和區(qū)域2的控制器I和控制器2需要更新流路徑。
[0099]而對于SWlO到SW40的流路徑而言，控制器I上創(chuàng)建的新的流路徑為SWlO—SWll —SW2—區(qū)域2—區(qū)域3—區(qū)域4，需要更新SWlO—SWlI—SW2上的流表，控制器2上創(chuàng)建的新的流路徑為區(qū)域I 一 SW2—SW20—SW21—SW3—區(qū)域3—區(qū)域4，需要更新SW2—SW20上的流表?？刂破?和控制器4上的流路徑雖然包含了區(qū)域I和區(qū)域2，但由于其并未維護這些區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，因此不必更新本地維護的流表。
[0100]需要說明的是，上述創(chuàng)建流路徑的形式和流表下發(fā)的路徑僅僅用做示例，實際應(yīng)用中可以選擇其他方式，對此本申請不做具體限制。
[0101]參照圖4，示出了本發(fā)明另一實施例中一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。在本實施例中，該裝置應(yīng)用于控制器集群內(nèi)的區(qū)域控制器，該裝置具體包括:
[0102]監(jiān)控單元401，用于對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，其中，所述監(jiān)控管理包括維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息。
[0103]其中，所述邊界交換機的屬性信息包括所述邊界交換機的端口信息，所述邊界交換機的端口屬于兩個以上區(qū)域。
[0104]上報單元402，用于將所述本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器。
[0105]接收單元403，用于接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息。
[0106]創(chuàng)建單元404，用于根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，其中，所述流路徑包括本區(qū)域內(nèi)交換機的流路徑和區(qū)域之間的流路徑。
[0107]下發(fā)單元405，用于向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。
[0108]綜上所述，首先，通過對本區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，監(jiān)控管理包括維護邊界交換機的屬性信息，將維護的本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器，接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息，根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，通過將邊界交換機的屬性信息上報至其他區(qū)域控制器，而本區(qū)域內(nèi)的拓撲路徑和流路徑不進行同步，避免了各個區(qū)域內(nèi)的拓撲變化引起數(shù)據(jù)同步量大，從而減少了控制器的負擔。
[0109]其次，通過向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表，觸發(fā)流表的創(chuàng)建消息發(fā)送到其他區(qū)域控制器，以供其他區(qū)域控制器根據(jù)該流表的創(chuàng)建消息觸發(fā)本區(qū)域控制器對本區(qū)域內(nèi)的交換機下發(fā)流表，從而減少了對整體網(wǎng)絡(luò)拓撲的計算量，提升了整體網(wǎng)絡(luò)的維護和管理效率。
[0110]參照圖5，示出了本發(fā)明另一實施例中一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。在本實施例中，該裝置具體包括:
[0111]監(jiān)控單元501，用于對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，其中，所述監(jiān)控管理包括維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息。
[0112]優(yōu)選的，所述監(jiān)控單元501包括:端口子單元，用于接收區(qū)域內(nèi)的交換機上報的端口描述消息，確定本區(qū)域的邊界交換機，維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息。
[0113]上報單元502，用于將所述本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器。
[0114]接收單元503，用于接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息。
[0115]創(chuàng)建單元504，用于根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，其中，所述流路徑包括本區(qū)域內(nèi)交換機的流路徑和區(qū)域之間的流路徑。
[0116]優(yōu)選地，所述創(chuàng)建單元在建立本區(qū)域內(nèi)交換機的流路徑時，包括:
[0117]流路徑子單元，用于本區(qū)域控制器創(chuàng)建本區(qū)域交換機的流路徑，其中，根據(jù)拓撲路徑，本區(qū)域控制器可以作為流路徑上的源區(qū)域控制器、中間區(qū)域控制器或目的區(qū)域控制器。
[0118]下發(fā)單元505，用于向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。
[0119]優(yōu)選的，根據(jù)拓撲路徑，當所述區(qū)域控制器為源區(qū)域控制器時，所述裝置還包括:觸發(fā)單元，所述觸發(fā)單元用于將所述流表的創(chuàng)建消息發(fā)送到其他區(qū)域控制器。
[0120]優(yōu)選的，根據(jù)拓撲路徑，當所述區(qū)域控制器為中間區(qū)域控制器或目的區(qū)域控制器時，所述裝置還包括接收單元，，用于接收其他區(qū)域控制器發(fā)送的流表創(chuàng)建消息；
[0121 ]所述下發(fā)單元，用于根據(jù)接收單元接收到的流表創(chuàng)建消息向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。
[0122]更新單元506，用于當拓撲路徑發(fā)生變化時，拓撲路徑發(fā)生變化的區(qū)域的區(qū)域控制器更新拓撲路徑及交換機之間的流路徑。
[0123]綜上所述，本實施例，首先，通過對本區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，監(jiān)控管理包括維護邊界交換機的屬性信息，將維護的本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器，接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息，根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，通過將邊界交換機的屬性信息上報至其他區(qū)域控制器，而本區(qū)域內(nèi)的拓撲路徑和流路徑不進行同步，避免了各個區(qū)域內(nèi)的拓撲變化引起數(shù)據(jù)同步量大，從而減少了控制器的負擔。
[0124]其次，通過向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表，觸發(fā)流表的創(chuàng)建消息發(fā)送到其他區(qū)域控制器，以供其他區(qū)域控制器根據(jù)該流表的創(chuàng)建消息觸發(fā)本區(qū)域控制器對本區(qū)域內(nèi)的交換機下發(fā)流表，從而減少了對整體網(wǎng)絡(luò)拓撲的計算量，提升了整體網(wǎng)絡(luò)的維護和管理效率。
[0125]再次，通過對區(qū)域內(nèi)的交換機進行分區(qū)管理，并使用各個控制器進行分區(qū)控制，每個控制器上維護一個區(qū)域內(nèi)較少數(shù)量的交換機拓撲，也進一步提升了集群對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的管理效率。
[0126]對于裝置實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。
[0127]本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0128]以上對本申請所提供的一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護方法和裝置，進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本申請的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。
【主權(quán)項】
1.一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的方法，應(yīng)用于控制器集群內(nèi)的區(qū)域控制器，其特征在于，包括: 對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，其中，所述監(jiān)控管理包括維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息，所述邊界交換機的屬性信息包括所述邊界交換機的端口信息，所述邊界交換機的端口屬于兩個以上區(qū)域； 將所述本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器； 接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息； 根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，其中，所述流路徑包括本區(qū)域內(nèi)交換機的流路徑和區(qū)域之間的流路徑； 向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)拓撲路徑，當所述區(qū)域控制器為源區(qū)域控制器時，所述向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表，包括: 所述區(qū)域控制器向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表； 將所述流表的創(chuàng)建消息發(fā)送到其他區(qū)域控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)拓撲路徑，當所述區(qū)域控制器為中間區(qū)域控制器或目的區(qū)域控制器時，所述向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表，包括: 根據(jù)接收到的其他區(qū)域控制器發(fā)送的流表創(chuàng)建消息，向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:當拓撲路徑發(fā)生變化時，拓撲路徑發(fā)生變化的區(qū)域的區(qū)域控制器更新拓撲路徑及流路徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的方法，其特征在于，所述對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，包括:接收區(qū)域內(nèi)的交換機上報的端口描述消息，確定本區(qū)域的邊界交換機，維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息。6.—種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN網(wǎng)絡(luò)維護的裝置，所述裝置應(yīng)用于控制器集群內(nèi)的區(qū)域控制器，其特征在于，所述裝置包括: 監(jiān)控單元，用于對區(qū)域內(nèi)的交換機進行監(jiān)控管理，其中，所述監(jiān)控管理包括維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息，所述邊界交換機的屬性信息包括所述邊界交換機的端口信息，所述邊界交換機的端口屬于兩個以上區(qū)域； 上報單元，用于將所述本區(qū)域邊界交換機的屬性信息同步至其他區(qū)域控制器； 接收單元，用于接收其他區(qū)域控制器同步的其他區(qū)域邊界交換機的屬性信息； 創(chuàng)建單元，用于根據(jù)本區(qū)域邊界交換機的屬性信息和其它區(qū)域邊界交換機的屬性信息，建立本區(qū)域到其他區(qū)域的區(qū)域拓撲路徑和流路徑，其中，所述流路徑包括本區(qū)域內(nèi)交換機的流路徑和區(qū)域之間的流路徑； 下發(fā)單元，用于向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，根據(jù)拓撲路徑，當所述區(qū)域控制器為源區(qū)域控制器時，所述裝置還包括觸發(fā)單元;所述觸發(fā)單元，用于將所述流表的創(chuàng)建消息發(fā)送到其他區(qū)域控制器。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，根據(jù)拓撲路徑，當所述區(qū)域控制器為中間區(qū)域控制器或目的區(qū)域控制器時，所述裝置還包括接收單元； 所述接收單元，用于接收其他區(qū)域控制器發(fā)送的流表創(chuàng)建消息； 所述下發(fā)單元，用于根據(jù)接收單元接收到的流表創(chuàng)建消息向本區(qū)域內(nèi)流路徑上的交換機下發(fā)流表。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，還包括:更新單元，用于當拓撲路徑發(fā)生變化時，拓撲路徑發(fā)生變化的區(qū)域的區(qū)域控制器更新拓撲路徑及流路徑。10.根據(jù)權(quán)利要求6?9任一所述的裝置，其特征在于，所述監(jiān)控單元包括: 端口子單元，用于接收區(qū)域內(nèi)的交換機上報的端口描述消息，確定本區(qū)域的邊界交換機，維護本區(qū)域邊界交換機的屬性信息。
【文檔編號】H04L12/751GK106059933SQ201610374592
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】宋小恒
【申請人】杭州華三通信技術(shù)有限公司