支持多样性架构组件的软件定义网络控制器制造技术

本发明专利技术是一种支持多样性架构组件的软件定义网络控制器，其包含有开源Open Flow协议的至少一网络控制器，而一控制器代理模块支持各该网络控制器，且可将相异的各该网络控制器各自的北向的应用程序编程接口转换为相同的一北向界面，再有一内建网络应用模块透过该控制器代理模块管控外部的至少一Open Flow交换器且进行网络障碍查测，而本发明专利技术另有一应用程序编程接口服务器模块搜集软件定义网络中的网络拓扑信息和讯务量信息，以及用于储存该些信息的一数据库模块。

【技术实现步骤摘要】
支持多样性架构组件的软件定义网络控制器
本专利技术是关于软件定义网络，尤指一种支持多样性架构组件是软件定义网络控制器，其可以弹性因应不同的需求且具备多样性架构。
技术介绍
软件定义网络是一种新兴的网络架构，相较于现有网络机制，其控制层(ControlPlane)与数据传输层(DataPlane)都在网络设备上，并且是专属于硬件的网络设备，不同厂商提供的设备其各自有不同的设定，而这些相异设备之间则是依据IETF(TheInternetEngineeringTaskForce)所制定的RFC(RequestForComments)标准来进行传输，软件定义网络打破了传统的机制，其将网络设备上的控制层和数据层相互分离并将控制层集中化，网络设备仅负责数据传输功能，其网络设备可以是通用规格设备，其中，所有数据传输的策略皆由集中式的控制器来执行。而先前技术中，有着中国台湾专利编号第201605198号“智能网络管理装置以及管理网络的方法”，其揭露了一种智能网络管理装置，包含有：一分析单元，根据接收的网络封包进行一分析，以判断一给定事件是否发生；一处理单元，当该分析单元判断出该给定事件发生，产生并发送一指令给一软件定义网络(SoftwareDefinedNetworking,SDN)控制器，以更改一SDN切换器的设定；或是，中国专利第WO105024939号“一种基于OpenFlow的SDN网络环境下分布式控制器系统”。该专利包括决策器模块、控制器资源池、OpenFlow控制服务器和OpenFlow交换机，其中，决策器模块是整体系统功能的核心，其负责检测ActiveController的运行，而控制器资源池用以收集所有的EmptyController，而OpenFlow控制服务器要实时监测本身的负载，OpenFlow交换器则是执行数据的转发功能。然而，目前的软件定义网络仅勾勒出控制层和数据层的分离，且定义控制层和数据层以—OpenFlow协议作为彼此沟通的协议，其架构尚未深入以下问题进行探讨：第一、现有多种开源的SDN(SoftwareDefinedNetworking)控制器软件，如何有效地利用与支持多种开源软件，以避免受限但也不必进行再研发的相关问题；第二、大型软件定义网络需要多个软件定义网络控制器，而多个控制器之间如何有效的进行沟通的相关问题；第三、针对软件定义网络的障碍查测机制问题；第四、软件定义网络同时存在实体网络设备与虚拟网络设备，该如何进行有效率的管理等相关问题；以上，当知软件定义网络在实际运用上仍有上述问题亟待解决。本案专利技术人鉴于上述习用方式所衍生的各项缺点，于是亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成一种可以支持多样性架构组件的软件定义网络控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种可支持多样性架构组件的软件定义网络控制器，在实际运用上，应可运行于各种不同类型的网络架构或规模。本专利技术可支持现有开源控制器软件，另外，当面临大型网络规模时，单一软件定义网络控制器无法满足需求，须由多个软件定义网络控制器进行管理，而此时软件定义网络控制器之间的沟通与协同合作就非常重要。本专利技术提出的多样性架构组件的软件定义网络控制器，可有效管理包含实体网络设备与虚拟网络设备的软件定义网络。本专利技术的支持多样性架构组件的软件定义网络控制器，其是以下列架构构成：本专利技术包含有一(或多个)网络控制器，该网络控制器为支持开源OpenFlow协议的网络控制器；本专利技术更包含一控制器代理模块，该控制器代理模块可支持各多种网络控制器，该控制器代理模块将相异的各该网络控制器各自的北向的应用程序编程接口(ApplicationProgrammingInterface,API)转换为相同的一北向接口(NorthboundInterface)。本专利技术也包含一内建网络应用模块，该内建网络应用模块是透过该控制器代理模块来管控外部的至少一OpenFlow交换器，以进行网络障碍的查测；另外，本专利技术包含一应用程序编程接口服务器模块，其用以搜集软件定义网络中的网络拓扑信息和讯务量信息，并据网络拓扑信息和讯务量信息来管理端对端的网络。最后，本专利技术包含一数据库模块，是用于储存该应用程序编程接口服务器模块所搜集来的网络拓扑信息和讯务量信息，该网络控制器及该内建网络应用模块皆是链接该数据库模块取得所需网络拓扑信息和讯务量信息。本专利技术与习知技术相比，具备下列优点：(1)、与传统架构相比，本专利技术的架构可以分别支持多种不同开源的OpenFlow控制器，也可同时管理多种相同开源OpenFlow控制器，提供用户较弹性的选择，不需同时提供多样性的网络应用服务。(2)、本专利技术可支持阶层式SDN控制器架构，也可执行于局域网络和广域网，并因应使用场域不同，提供不同的网络应用模块，例如，在局域网络提供网络隔离和上网管制，在广域网可提供路径调度以及电路带宽管理，具备有弹性的选择。(3)、本专利技术可于局域网络中支持SDN控制器一加一高可用性架构，也可应用于广域网/异地网络的环境中，建置成双阶层控制器/主控制器可管两地的架构。(4)、本专利技术可运用于同一网段的OpenFlow局域网络下的网络障碍查测，也可以运用于不同网段的OpenFlow局域网络，进行不同局域网络间的网络障碍查测。附图说明图1为软件定义网络的概念架构图；图2为本专利技术的支持多样性架构组件的软件定义网络控制器的系统架构图；图3为本专利技术支持多种不同开源控制器的系统架构图；图4为本专利技术支持多种相同开源控制器的系统架构图；图5为本专利技术可支持阶层式软件定义网络控制器的系统架构图；图6为本专利技术支持软件定义网络控制器一加一高可用性的系统架构图；图7为本专利技术支持双阶层控制器或主控制器以控管两地网络的系统架构图；图8为本专利技术支持同一网段的网络查测的系统架构图；图9为本专利技术支持不同网段的网络查测的系统架构图。附图标记说明：11网络应用模块12北向界面13软件定义网络控制器14南向界面15软件定义网络交换器17OpenFlow交换器18OpenFlow协定19第一OpenFlow控制器20第二OpenFlow控制器21控制器代理模块22内建网络应用模块23数据库模块24第一应用程序编程接口25第二应用程序编程接口26服务器27主服务器28副服务器29应用程序编程接口服务器30主控制器31副控制器32第一OpenFlow局域网络33第二OpenFlow局域网络具体实施方式本专利技术可支持多种开源OpenFlow控制器、阶层式架构，并具备软件定义网络障碍查测功能；本专利技术除了内建网络功能应用模块提供多样性的网络应用服务，其也具备了通用的北向应用程序编程接口(API)，能提供外部应用程序透过通用北向应用程序编程接口控制软件定义的网络的相关设备，实际架构出网络控制平面和转发平面分离的网络架构环境。以下，将结合图式以对本专利技术进行说明，其中，图1为软件定义网络的基本架构图，软件定义网络控制器13透过标准南向接口14，例如利用OpenFlow协议18，以使单一软件定义网络控制器13可以控制多种软件定义网络交换器15；然而，北向接口12则缺乏了共通的接口，因为不同的软件定义网络控制器13具备相异的北向接口12，故相关的网络应用模块11需根据不同的软件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持多样性架构组件的软件定义网络控制器，其包含：至少一网络控制器，该网络控制器为开源Open Flow协议控制器；一控制器代理模块，该控制器代理模块支持各该网络控制器，该控制器代理模块将相异的各该网络控制器各自的北向的应用程序编程接口转换为相同的一北向接口；一内建网络应用模块，该内建网络应用模块是透过该控制器代理模块管控外部的至少一Open Flow交换器且进行网络障碍查测；一应用程序编程接口服务器模块，该应用程序编程接口服务器模块用以搜集软件定义网络中的网络拓扑信息和讯务量信息，并据网络拓扑信息和讯务量信息来管理端对端的网络；以及一数据库模块，是用于储存该应用程序编程接口服务器模块所搜集来的网络拓扑信息和讯务量信息，该网络控制器及该内建网络应用模块皆是链接该数据库模块取得所需网络拓扑信息和讯务量信息。

【技术特征摘要】
2016.08.02 TW 1051243891.一种支持多样性架构组件的软件定义网络控制器，其包含：至少一网络控制器，该网络控制器为开源OpenFlow协议控制器；一控制器代理模块，该控制器代理模块支持各该网络控制器，该控制器代理模块将相异的各该网络控制器各自的北向的应用程序编程接口转换为相同的一北向接口；一内建网络应用模块，该内建网络应用模块是透过该控制器代理模块管控外部的至少一OpenFlow交换器且进行网络障碍查测；一应用程序编程接口服务器模块，该应用程序编程接口服务器模块用以搜集软件定义网络中的网络拓扑信息和讯务量信息，并据网络拓扑信息和讯务量信息来管理端对端的网络；以及一数据库模块，是用于储存该应用程序编程接口服务器模块所搜集来的网络拓扑信息和讯务量信息，该网络控制器及该内建网络应用模块皆是链接该数据库模块取得所需网络拓扑信息和讯务量信息。2.如权利要求1所述的支持多样性架构组件的软件定义网络控制器，其中，该内建网络应用模块进行的障碍查测包含网络查测、网络拓扑以及讯务量统计。3.如权利要求1所述的支持多样性架构组件的软件定义网络控制器，其中，该数据库模块储存包括各该OpenFlow交换器信息、网络主机信息、流程条目信息与网络讯务量信息。4.如权利要求1所述的支持多样性架构组件的软件定义网络控制器，其中，透过该控制器代理模块，统一的该北向接口可用以分别管理各该网络控制器。5.如权利要求1所述的支持多样性架构组件的软件定义网络控制器，其中，该控制器代理模块可执行连续的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱煜煌，曾闵棋，谢靖慈，黄奕钦，刘景豊，
申请(专利权)人：中华电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71