本发明专利技术提供一种SDN架构下的虚拟网络映射保护方法及系统，该方法包括：应用层根据各用户的网络编辑请求，编辑、定义子网络模型；网络虚拟层构建各用户定义的子网络模型，并将所述子网络模型整合成全局网络视图，将所述全局网络视图发送给控制器层；所述控制器层将全局网络视图中包含的各子网络模型分别映射成工作设备网络和保护设备网络，当所述工作设备网络出现故障满足指定条件且所述保护设备网络无故障，则将对应子网络的工作映射关系从工作设备网络切换为保护设备网络。通过本发明专利技术可以以实现快速响应设备网络故障的随机性。
【技术实现步骤摘要】
一种SDN架构下的虚拟网络映射保护方法及系统
本专利技术涉及网络领域,特点是涉及一种SDN(Software Defined Network,软件定义网络)架构下的对虚拟网络映射保护方法及系统。
技术介绍
随着云网络时代的到来，业界对互联网的发展提出了更高的要求，如何满足用户数量、业务种类、带宽需求等的不断增长、如何满足用户对业务流量的实时动态支取，是下一代网络技术亟待解决的主要问题。目前的网络效率低，难以扩展，耗费大量时间和资源并且不能支持灵活的运营。在多数情况下，所有网络资源遍布在采用标准化协议的物理交换机和路由器上。网络设备的配置主要是对每个交换机进行独立的配置，结果造成网络架构极其复杂。特别是对于大型网络和数据中心来说，为了实施某个变化，网络操作员必须对每个交换机或路由器重新配置路由协议，需要耗费大量时间，非常繁琐。 SDN能够高效地把网络数据流处理从控制数据流的逻辑和规则中分离出来，并且让运营商和企业能够控制管理自己的数据，从而实现能够实施不同规则和路由的能力，包括决定哪些类型的数据在本地而哪些类型的数据在远程处理。本质上，SDN让组织机构能够精细地看到并控制对网络和资源的访问，让用户得以解决影响网络的具体问题。用户可通过一个门户就可以更加迅速、更加灵活、更加轻松地管理用户的工作。 如图1所示，该图展示了目前业界普遍认同的SDN架构，该架构主要包括:应用层(Applicat1n Layer)、网络虚拟层(Network Virtualizat1n Layer)、控制器层(Controller Layer)、设备层(Device Layer)共四个层面。其中， 1、应用层，让用户根据自身需要通过编写控制程序，实现定义网络模型的目的；用户可在自身定义的网络模型上，发起对业务连接的操作(包括建立、删除、修改、查询等)请求； 2、虚拟层，是将用户定义的所有抽象网络模型进行整理分析，并最终形成全局网络视图； 3、控制器层，建立全局网络视图与物理设备网络的映射关系，根据用户下发的业务请求，在全局网络视图中实现对业务连接的智能控制，并将最终形成的业务连接配置通过 OpenFlow(开放的流)协议或 PCEP(Path Computat1n Element Protocol,路径计算单元协议)扩展协议下发到对应设备节点上的OpenFlow表项中； 4、设备层,各设备节点根据自身的OpenFlow表项记录,执行本节点的业务调度功倉泛。 在SDN架构体系中，通过开放北向接口，由用户根据需要编写程序，定义所需网络模型。用户所定义的网络模型本身可看成是SDN技术为用户提供的一种服务，可以根据用户需要配置、迁移，不受物理位置的限制；并可由用户告知网络如何运行才能更好地满足应用的需求，比如业务的带宽、时延需求，计费对路由的影响等等。 在SDN架构体系中，控制器层通过“全局网络视图与物理设备网络的映射”功能，最终完成用户定义网络“驱动”物理设备网络的正常运行。 正常情况下，由用户定义网络整合而成的全局网络视图与物理层网络的映射关系是唯一对应的。在遇到自然灾害以及社会生活中发生的一些不确定因素情况下，会出现物理网络设备节点、链路等故障，从而造成这一映射关系的中断，影响用户定义网络的正常运营。通常的做法是依靠物理设备网络内部的保护机制实现网络的恢复，这种保护机制的弊端在于: 无法应对网络内部故障的随机性，在复杂物理设备网络(包括星形、MESH(网格网络)、环网等)中，处于运营成本等考虑，运营商通常只对网络中的部分节点、链路通过环网、双归属等机制实施保护。无法对网络中的每个节点、每条链路都进行保护，客观上也就无法应对网络内部故障的随机性。 依靠对网络内部局部节点和链路进行保护而在故障发生后恢复的设备网络，虽然可以恢复全局网络视图与设备网络的映射关系，但无法满足原映射关系的优化求解目标。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种SDN架构下的虚拟网络映射保护方法及系统，以实现快速响应设备网络故障的随机性。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种软件自定义网络(SDN)架构下的虚拟网络映射保护方法，包括: 应用层根据各用户的网络编辑请求，编辑、定义子网络模型； 网络虚拟层构建各用户定义的子网络模型，并将所述子网络模型整合成全局网络视图，将所述全局网络视图发送给控制器层； 所述控制器层将全局网络视图中包含的各子网络模型分别映射成工作设备网络和保护设备网络，当所述工作设备网络出现故障满足指定条件且所述保护设备网络无故障，则将对应子网络的工作映射关系从工作设备网络切换为保护设备网络。 进一步地，上述方法还具有下面特点: 所述应用层根据各用户的网络编辑请求，编辑、定义子网络模型后，还包括: 所述应用层对所定义的子网络模型设置保护策略和映射优化求解目标， 所述网络虚拟层分别记录所述全局网络视图所包含的各子网络模型的保护策略和映射求解目标，将所述各子网络模型的保护策略和映射求解目标与所述全局网络视图一起发送给所述控制器层； 所述控制器层是根据所述各子网络模型的保护策略和映射优化求解目标将各子网络模型分别映射成工作设备网络和保护设备网络的。 进一步地，上述方法还具有下面特点:所述各子网络模型的保护策略包括以下的任一种， 工作设备网络和保护设备网络的物理设备节点和链路均不允许共享； 工作设备网络和保护设备网络只允许物理设备节点共享； 工作设备网络和保护设备网络允许链路共享。 进一步地，上述方法还具有下面特点:所述映射优化求解目标包括以下的一种或多种: 资源代价最小、映射数量最多、负载均衡和收益最大。 进一步地，上述方法还具有下面特点:所述控制器层将对应子网络的工作映射关系从工作设备网络切换为保护设备网络后，还包括: 所述控制器层如接收到工作设备网络故障全部恢复的消息后，将所述对应子网络的工作映射关系恢复为所述工作设备网络。 为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种虚拟网络映射保护系统，其中，包括: 应用层模块，用于根据各用户的网络编辑请求，编辑、定义子网络模型； 网络虚拟层模块，用于构建各用户定义的子网络模型，并将所述子网络模型整合成全局网络视图，将所述全局网络视图发送给控制器层模块； 所述控制器层模块，用于将全局网络视图中包含的各子网络模型分别映射成工作设备网络和保护设备网络，当所述工作设备网络出现故障满足指定条件且所述保护设备网络无故障，则将对应子网络的工作映射关系从工作设备网络切换为保护设备网络。 进一步地，上述系统还具有下面特点: 所述应用层模块，根据各用户的网络编辑请求，编辑、定义子网络模型后还用于:对所定义的子网络模型设置保护策略和映射优化求解目标， 所述网络虚拟层模块，还用于分别记录所述全局网络视图所包含的各子网络模型的保护策略和映射求解目标，将所述各子网络模型的保护策略和映射求解目标与所述全局网络视图一起发送给所述控制器层模块； 所述控制器层模块，是根据所述各子网络模型的保护策略和映射优化求解目标将各子网络模型分别映射成工作设备网络和保护设备网络的。 进一步地，上述系统还具有下面特点:所述应用层模块设置的各子网络模本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种软件自定义网络(SDN)架构下的虚拟网络映射保护方法，包括：应用层根据各用户的网络编辑请求，编辑、定义子网络模型；网络虚拟层构建各用户定义的子网络模型，并将所述子网络模型整合成全局网络视图，将所述全局网络视图发送给控制器层；所述控制器层将全局网络视图中包含的各子网络模型分别映射成工作设备网络和保护设备网络，当所述工作设备网络出现故障满足指定条件且所述保护设备网络无故障，则将对应子网络的工作映射关系从工作设备网络切换为保护设备网络。
【技术特征摘要】
1.一种软件自定义网络(SDN)架构下的虚拟网络映射保护方法，包括: 应用层根据各用户的网络编辑请求，编辑、定义子网络模型； 网络虚拟层构建各用户定义的子网络模型，并将所述子网络模型整合成全局网络视图，将所述全局网络视图发送给控制器层； 所述控制器层将全局网络视图中包含的各子网络模型分别映射成工作设备网络和保护设备网络，当所述工作设备网络出现故障满足指定条件且所述保护设备网络无故障，则将对应子网络的工作映射关系从工作设备网络切换为保护设备网络。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 所述应用层根据各用户的网络编辑请求，编辑、定义子网络模型后，还包括: 所述应用层对所定义的子网络模型设置保护策略和映射优化求解目标， 所述网络虚拟层分别记录所述全局网络视图所包含的各子网络模型的保护策略和映射求解目标，将所述各子网络模型的保护策略和映射求解目标与所述全局网络视图一起发送给所述控制器层； 所述控制器层是根据所述各子网络模型的保护策略和映射优化求解目标将各子网络模型分别映射成工作设备网络和保护设备网络的。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于:所述各子网络模型的保护策略包括以下的任一种， 工作设备网络和保护设备网络的物理设备节点和链路均不允许共享； 工作设备网络和保护设备网络只允许物理设备节点共享； 工作设备网络和保护设备网络允许链路共享。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于:所述映射优化求解目标包括以下的一种或多种: 资源代价最小、映射数量最多、负载均衡和收益最大。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于:所述控制器层将对应子网络的工作映射关系从工作设备网络切换为保护设备网络后，还包括: 所述控制器层如接收到工作设备网络故障全部恢复的消息后，将所述对应子网络的工作映射关系恢复为所述工作设备网络。6.一种虚拟网络映射保护系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王大江，王振宇，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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