软件定义网络的表项生成方法和装置以及报文转发方法制造方法及图纸

本申请提供了软件定义网络SDN的转发表项生成方法、装置以及报文转发方法。其中，SDN控制器基于业务流的报文特征信息、各个转发路径及其最大流量速率生成入口和中间流表项；基于业务流的报文特征信息以及转发出端口生成出口流表项。入口节点根据业务流的流量速率和报文特征信息匹配的入口流表项在选择的路径上发送携带流量速率标识的报文。所选路径上的中间节点根据报文的报文特征信息及流量速率标识匹配的中间流表项继续在所选路径上发送携带流量速率标识的报文。出口节点根据业务流的报文特征信息匹配的出口流表项发送移除流量速率标识的报文。由此，在SDN网络内根据业务流各转发路径流量速率生成流表项用以业务流的流量速率选路转发。

【技术实现步骤摘要】
软件定义网络的表项生成方法和装置以及报文转发方法
本申请涉及流量转发
，尤其涉及软件定义网络SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)的表项生成方法和装置以及报文转发方法。
技术介绍
报文从源站点穿越网络到达目的站点的过程，本质上就是报文寻路转发的过程，中间经历的转发节点，可以是路由器、交换机。非直连的网络拓扑内的源站点与目的站点之间理论上可以存在多条转发路径，但是只能在这多条转发路径选择其中一个作为源站点与目的站点之间的转发路径，用以传输报文。以执行三层转发的IP(internetprotocol)网络为例，两台路由器之间存在不同的转发路径，根据动态路由协议以路由器链路参数(如链路类型、带宽等)以一条开销(cost)最低的最短路径生成一条最优路由或者以几个开销相同的路径生成等价路由，用于两台路由器之间的寻址转发。但由于这些转发路径的生成过程中不考虑业务流量本身特征，即使业务优先级在转发中有相应处理的，但是转发路径上的路由器设备之间生成的路由表与业务流的流量速率无关。同样的，其他三层转发网络或二层转发网络中，网络设备的转发表的生成与业务流的流量速率无关。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种软件定义网络的表项生成方法和装置以及报文转发方法，在SDN网络内根据业务流各转发路径流量速率生成流表项，报文的入口和出口节点可根据报文所属业务流的流量速率变化在业务流的多个转发路径上选路转发。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种转发表项生成方法，应用于软件定义网络SDN控制器，该方法包括：根据SDN网络拓扑为业务流计算多个转发路径；确定每个转发路径的最大流量速率以及流量速率标识；根据业务流的报文特征信息，每个转发路径的流量速率标识以及入口节点在每个转发路径上的出端口，生成入口流表项；根据业务流的报文特征信息，每个转发路径的流量速率标识以及各中间节点在每个转发路径上的出端口，为每个中间节点生成中间流表项；根据业务流的报文特征信息以及出口节点发送业务流的出端口，生成一个出口流表项；向入口节点发送生成的入口流表项以及各转发路径的最大流量速率及流量速率标识，向每个转发路径上的中间节点发送对应的中间流表项，向出口节点发送出口流表项。为实现上述目的，本专利技术实施例还提供了一种转发表项生成装置，应用于软件定义网络SDN控制器，该装置包括：转发路径计算单元，根据SDN网络拓扑为业务流计算多个转发路径；速率标识设定单元，确定每个转发路径的最大流量速率以及流量速率标识；流表项生成单元，根据业务流的报文特征信息，每个转发路径的流量速率标识以及每个转发路径上入口节点的出端口，生成入口流表项；根据业务流的报文特征信息，每个转发路径的流量速率标识以及每个转发路径上各中间节点的出端口，为每个中间节点生成中间流表项；根据业务流的报文特征信息以及出口节点发送业务流的出端口，生成一个出口流表项；发送单元，向入口节点发送生成的入口流表项以及各转发路径的最大流量速率及流量速率标识，向每个转发路径上的中间节点发送对应的中间流表项，向出口节点发送出口流表项。本专利技术实施还提供了一种软件定义网络SDN模型下的流量转发方法，其中，入口节点，接收报文，从报文所属业务流的各转发路径的流量速率标识中选择一个需要携带的流量速率标识；根据报文的报文特征信息以及所选流量速率标识在本地流表中进行查找；根据匹配的入口流表项为报文添加所选流量速率标识并通过匹配的入口流表项中的出端口发送携带了所选流量速率标识的报文；中间节点，接收携带所选流量速率标识的报文，根据报文的报文特征信息以及携带的所选流量速率标识在本地流表中进行查找；通过匹配的中间流表项中的出端口发送携带所选流量速率标识的报文；出口节点，接收携带所选流量速率标识的报文，根据报文的报文特征信息在本地流表中进行查找；通过匹配的出口流表项的出端口发送剥除所选流量速率标识的报文。可见，本申请实施例不仅能根据业务流各转发路径流量速率生成流表项，还使得业务流的转发路径上的入口节点和中间节点在SDN网络内能够基于这些表项和业务流的流量执行选路转发，提高了SDN网络内链路带宽利用率和流量转发成功率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的SDN控制器生成转发表项的流程图；图2为本专利技术实施例提供的SDN网络示意图；图3为图2中SDN网络内的SDN交换设备根据流表项为业务流选择不同转发路径的处理过程图；图4为本专利技术实施例提供的SDN控制器的组成示意图；图5为本专利技术实施例提供的SDN交换设备的组成示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。本专利技术实施例提供的SDN控制器生成转发表项的流程如图1所示：步骤101，根据SDN网络拓扑为业务流计算多个转发路径；步骤102，确定每个转发路径的最大流量速率以及流量速率标识；步骤103，根据业务流的报文特征信息，每个转发路径的流量速率标识以及入口节点在每个转发路径上的出端口，生成入口流表项；步骤104，根据业务流的报文特征信息，每个转发路径的流量速率标识以及各中间节点在每个转发路径上的出端口，为每个中间节点生成中间流表项；步骤105，根据业务流的报文特征信息以及出口节点发送业务流的出端口，生成一个出口流表项；步骤106，向入口节点发送生成的入口流表项以及各转发路径的最大流量速率及流量速率标识，向每个转发路径上的中间节点发送对应的中间流表项，向出口节点发送出口流表项。基于图1所示的方法，SDN控制器基于SDN网络内的业务流的各个转发路径以及各转发路径的流量速率为转发路径上的入口节点和中间节点生成流表项，以便于业务流的转发路径上的入口节点和中间节点可以基于这些流表项选路转发。如图2所示，SDN网络由运行了openflow协议的SDN控制器201以及SDN交换设备211-216构成。SDN交换设备212以及SDN交换设备216分别连接了主机221和主机222。SDN交换设备211收到主机221发往主机222的报文时，未匹配到流表项则将首报文发往SDN控制器201。SDN控制器201根据图2中SDN网络拓扑和链路状态，计算了三条转发路径：第一转发路径：SDN交换设备212->SDN交换设备211->SDN交换设备213->SDN交换设备216；第二转发路径：SDN交换设备212->SDN交换设备211->SDN交换设备214->SDN交换设备215->SDN交换设备213->SDN交换设备216；第三转发路径：SDN交换设备212->SDN交换设备214->SDN交换设备215->SDN交换设备216。其他SDN交换设备收到其他业务流的首报文时，如果在本地流表未匹配到对应的流表项，将首报文发往SDN控制器，SDN控制器根据首报文的业务特征信息，SDN网络拓扑和链路状态，根据这些业务流的首报文计算可用的多个转发路径。SDN控制器201除了根据SDN交换设备211-216转发的业务流的首报文触发转发路径计算之外，SDN控制器201还可以根据预配置的流特征列表，SDN网络拓扑和链路状态，为流特征列表中每个业务流计算多个转发路径。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转发表项生成方法，应用于软件定义网络SDN控制器，其特征在于，该方法包括：根据SDN网络拓扑为业务流计算多个转发路径；确定每个所述转发路径的最大流量速率以及流量速率标识；根据所述业务流的报文特征信息，每个转发路径的所述流量速率标识以及入口节点在每个所述转发路径上的出端口，生成入口流表项；根据所述业务流的报文特征信息，每个所述转发路径的流量速率标识以及各中间节点在每个所述转发路径上的出端口，为每个所述中间节点生成中间流表项；根据所述业务流的报文特征信息以及出口节点发送所述业务流的出端口，生成一个出口流表项；向所述入口节点发送生成的入口流表项以及各转发路径的最大流量速率及流量速率标识，向每个转发路径上的所述中间节点发送对应的所述中间流表项，向所述出口节点发送所述出口流表项。

【技术特征摘要】
1.一种转发表项生成方法，应用于软件定义网络SDN控制器，其特征在于，该方法包括：根据SDN网络拓扑为业务流计算多个转发路径；确定每个所述转发路径的最大流量速率以及流量速率标识；根据所述业务流的报文特征信息，每个转发路径的所述流量速率标识以及入口节点在每个所述转发路径上的出端口，生成入口流表项；根据所述业务流的报文特征信息，每个所述转发路径的流量速率标识以及各中间节点在每个所述转发路径上的出端口，为每个所述中间节点生成中间流表项；根据所述业务流的报文特征信息以及出口节点发送所述业务流的出端口，生成一个出口流表项；向所述入口节点发送生成的入口流表项以及各转发路径的最大流量速率及流量速率标识，向每个转发路径上的所述中间节点发送对应的所述中间流表项，向所述出口节点发送所述出口流表项。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述入口流表项中，匹配规则至少包括报文特征信息和流量速率标识，动作指令集至少包括，转发路径上入口节点的出端口，添加流量速率标识的动作以及通过转发路径上入口节点的出端口发送携带流量速率标识的报文的动作；在每个所述中间流表项中，匹配规则至少包括报文特征信息和流量速率标识，动作指令集至少包括，转发路径上中间节点的出端口，以及通过转发路径上中间节点的出端口发送携带流量速率标识的报文的动作；在所述出口流表项中，匹配规则至少包括报文特征信息，动作指令集至少包括出口节点的出端口，剥除流量速率标识的动作以及通过出口节点的出端口发送剥除了流量速率标识的报文的动作。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据SDN网络拓扑为业务流计算多个转发路径包括：接收所述入口节点发来的所述业务流的首个报文；确定所述业务流在SDN网络拓扑内的出口节点；根据所述SDN网络拓扑计算所述业务流在所述入口节点与所述出口节点之间的多个转发路径。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据SDN网络拓扑为业务流计算多个转发路径包括：根据预设的业务流特征列表确定所述业务流的入口节点和出口节点，根据自身维护的SDN转发域的网络拓扑和链路状态，计算所述业务流在所述入口节点与所述出口节点之间的多个转发路径。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，确定每个所述转发路径的最大流量速率以及流量速率标识包括：根据每个所述转发路径上的各链路的带宽，确定每个所述转发路径的最大流量速率；根据每个所述转发路径的最大流量速率排序，依序为每个所述转发路径设定一个流量速率标识。6.一种转发表项生成装置，应用于软件定义网络SDN控制器，其特征在于，该装置包括：转发路径计算单元，根据SDN网络拓扑为业务流计算多个转发路径；速率标识设定单元，确定每个所述转发路径的最大流量速率以及流量速率标识；流表项生成单元，根据所述业务流的报文特征信息，每个转发路径的所述流量速率标识以及每个所述转发路径上入口节点的出端口，生成入口流表项；根据所述业务流的报文特征信息，每个所述转发路径的流量速率标识以及每个所述转发路径上各中间节点的出端口，为每个所述中间节点生成中间流表项；根据所述业务流的报文特征信息以及出口节点发送所述业务流的出端口，生成一个出口流表项；发送单元，向所述入口节点发送生成的入口流表项以及各转发路径的最大流量速率及流量速率标识，向每个转发路径上的所述中间节点发送对应的所述中间流表项，向所述出口节点发送所述出口流表项。7.根据权利要求6所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晶林，
申请(专利权)人：新华三技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33