软件定义网络拓扑探测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种软件定义网络拓扑探测方法及系统，该方法包括：软件定义网络每个交换机向每一条链路的对端交换机发送包含所述交换机的交换机信息和端口信息、探测标识、响应标识的探测信息；若交换机收到相连链路的对端交换机发送的探测信息中的响应标识与交换机最后一次向对端交换机发送的探测标识不同，交换机向控制器发送对端交换机至交换机的单向链路的信息，否则链路为双向链路；控制器计算软件定义网络的交换机最小覆盖集合，最小覆盖集合中的交换机向控制器上报双向链路信息；控制器根据收到的单项链路和双向链路信息生成网络拓扑信息。该方法能够实现软件定义网络拓扑探测，降低软件定义网络拓扑探测的处理开销和网络带宽消耗。销和网络带宽消耗。销和网络带宽消耗。

【技术实现步骤摘要】
软件定义网络拓扑探测方法及系统


[0001]本专利技术涉及计算机网络
，尤其涉及一种软件定义网络拓扑探测方法及系统领域。

技术介绍

[0002]网络拓扑是指网络中交换互联设备、各类设备之间的物理和逻辑连接关系。软件定义网络的控制器需要拥有全局的网络拓扑，才可以根据全局的网络拓扑下发流规则给交换机，实现对网络的细粒度控制。同时网络拓扑信息还是各种网络管理任务的先决条件。例如路由应用程序依靠控制器的拓扑抽象视图提供整个网络的可见性，以便在最短路径上将网络流量路由到其目的地；移动管理功能负责监控节点的移动，移动跟踪依赖于网络拓扑来获取关于网络节点当前和未来位置的信息；负载均衡应用程序使用软件定义网络逻辑集中控制来执行流量负载均衡，需要通过交换机之间链路拓扑来计算选择最优路径。软件定义网络拓扑发现研究对于提高网络的服务能力有着至关重要的作用。
[0003]现有网络拓扑发现采用链路发现协议，控制器向每个交换机发送链路发现报文，交换机再向每个活跃端口广播转发链路发现报文，收到广播的链路发现报文的每个交换机将其上报给控制器。这种广播式的链路探测方式，将会产生大量的链路发现报文，占用大量的控制器处理开销和网络带宽。降低软件定义网络拓扑发现的处理开销和网络带宽消耗具有重要意义。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种软件定义网络拓扑探测方法。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种软件定义网络拓扑探测方法，包括：软件定义网络每个交换机向每一条链路的对端交换机发送包含所述交换机的交换机信息和端口信息、探测标识、响应标识的探测信息，所述响应标识为所述交换机最后一次收到的所述对端交换机的探测标识，所述交换机在所述链路上每次发送的探测标识不同；若交换机收到相连链路的对端交换机发送的探测信息中的响应标识与所述交换机最后一次向所述对端交换机发送的探测标识不同，所述交换机向控制器发送所述对端交换机至所述交换机的单向链路的信息，否则所述链路为双向链路；控制器计算软件定义网络的交换机最小覆盖集合，使软件定义网络的每条链路两端交换机至少有一个在所述交换机最小覆盖集合中，并使所述交换机最小覆盖集合的数量最小，所述最小覆盖集合中的交换机向控制器上报双向链路信息；控制器根据收到的单项链路和双向链路信息生成网络拓扑信息。
[0006]进一步地，所述交换机向每一条链路的对端交换机发送包含所述交换机的探测标识，包括：
[0007]所述交换机向每一条链路的对端交换机发送与时间变化相关的探测标识；
[0008]所述交换机向每一条链路的对端交换机发送与发送次数变化相关的探测标识；
[0009]所述交换机向每一条链路的对端交换机发送随机变化的探测标识。
[0010]进一步地，所述交换机向控制器发送所述对端交换机至所述交换机的单向链路的信息，包括：
[0011]发送包含对端交换机的交换机信息和与所述链路相连的端口信息、所述交换机的交换机信息和与所述链路相连的端口信息的单向链路信息。
[0012]进一步地，该方法还包括如下一种或多种：
[0013]控制器通知软件定义网络交换机发起网络拓扑探测；
[0014]软件定义网络交换机周期性地向控制器上报网络拓扑；
[0015]软件定义网络交换机在网络拓扑发生变化时上报网络拓扑变更给控制器。
[0016]第二方面，本专利技术实施例提供一种软件定义网络拓扑探测现系统，包括：探测信息发送模块，用于交换机发送包含交换机信息和端口信息、探测标识、响应标识的探测信息；探测信息接收模块，用于交换机接收对端交换机发送的探测信息，并提取对端交换机信息和端口信息、探测标识、响应标识；链路信息处理模块，用于交换机将提取的响应标识与所述交换机最后一次向对端交换机发送的探测标识进行对比，若不同则该链路为所述对端交换机至所述交换机的单向链路，否则为双向链路，并将单向链路信息、双向链路信息发送给控制器；网络拓扑生成模块，用于控制器根据收到的单项链路和双向链路信息生成网络拓扑信息。
[0017]第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现本专利技术第一方面软件定义网络拓扑探测方法的步骤。
[0018]第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面软件定义网络拓扑探测方法的步骤。
[0019]本专利技术实施例提供的软件定义网络拓扑探测方法及系统，通过软件定义网络每个交换机向每一条链路的对端交换机发送包含所述交换机的探测标识和响应标识的探测信息，由交换机收到相连链路的对端交换机发送的探测信息中的响应标识与所述交换机最后一次向所述对端交换机发送的探测标识进行对比，如果相同则为双向链路，否则为单向链路。能够有效探测出双向链路，并且能够有效地发现由于链路故障或者软件定义网络中防火墙等设备配置单向传输规则等原因导致的单向链路。软件定义网络拓扑探测只需由最小覆盖集合中的交换机传输双向链路信息、单向链路相连的交换机传输单向链路信息给控制器，能够避免广播式网络拓扑探测导致的每个交换机需要向控制器传输链路信息的情况，能够有效降低发送链路信息所导致的网络资源占用和处理开销。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]附图1为本专利技术实施例提供的软件定义网络拓扑探测方法流程图；
[0022]附图2为本专利技术实施例提供的软件定义网络拓扑探测系统结构图；
[0023]附图3本专利技术实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]由于现有网络拓扑发现采用链路发现协议，控制器向每个交换机发送链路发现报文，交换机再向每个活跃端口广播转发链路发现报文，收到广播的链路发现报文的交换机将其上报给控制器。这种广播式的链路探测方式，将会产生大量的链路发现报文，占用大量的控制器处理开销和网络带宽。
[0026]本专利技术提供了一种软件定义网络拓扑探测方法，通过软件定义网络每个交换机向每一条链路的对端交换机发送包含所述交换机的探测标识和响应标识的探测信息，由交换机收到相连链路的对端交换机发送的探测信息中的响应标识与所述交换机最后一次向所述对端交换机发送的探测标识进行对比，如果相同则为双向链路，否本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软件定义网络拓扑探测方法，其特征在于，包括：软件定义网络每个交换机向每一条链路的对端交换机发送包含所述交换机的交换机信息和端口信息、探测标识、响应标识的探测信息，所述响应标识为所述交换机最后一次收到的所述对端交换机的探测标识，所述交换机在所述链路上每次发送的探测标识不同；若交换机收到相连链路的对端交换机发送的探测信息中的响应标识与所述交换机最后一次向所述对端交换机发送的探测标识不同，所述交换机向控制器发送所述对端交换机至所述交换机的单向链路的信息，否则所述链路为双向链路；控制器计算软件定义网络的交换机最小覆盖集合，使软件定义网络的每条链路两端交换机至少有一个在所述交换机最小覆盖集合中，并使所述交换机最小覆盖集合的数量最小，所述最小覆盖集合中的交换机向控制器上报双向链路信息；控制器根据收到的单项链路和双向链路信息生成网络拓扑信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换机向每一条链路的对端交换机发送包含所述交换机的探测标识，包括如下的一种或多种：所述交换机向每一条链路的对端交换机发送与时间变化相关的探测标识；所述交换机向每一条链路的对端交换机发送与发送次数变化相关的探测标识；所述交换机向每一条链路的对端交换机发送随机变化的探测标识。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换机向控制器发送所述对端交换机至所述交换机的单向链路的信息，包括：发送包含对端交换机的交换机信息和与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东滨，智慧，张勖，郭昆，郝志宇，张宇，弭希超，刘旭，赵雨，李鹏飞，汪凯，甄子旺，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：