一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法技术

本发明专利技术提供一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法，包括：在VXLAN网络中，建立隧道；隧道从第一VTEP延伸至第二VTEP，并由VNI识别；第一VTEP或第二VTEP将从VXLAN网络中虚拟机发出或接收的帧进行VXLAN头的封装或解封装操作；其中在封装VXLAN头时，根据QoS机制设置Pri字段，且Pri字段是VXLAN头的扩充字段；交换机和路由器利用OpenFlow流表指令解析所述Pri字段，并根据Pri字段把帧送往相应的队列；SDN架构依据调度规则按照队列进行帧的调度。本发明专利技术确保了全网的QoS机制的一致性，实现端到端的QoS机制，并且较之手动输入QoS机制更加方便和准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法
本专利技术涉及一种通信
，特别是涉及一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法。
技术介绍
VXLAN(VirtualeXtensibleLAN，可扩展虚拟局域网络)是一种将二层报文用三层协议进行封装的技术，可以对二层网络在三层网络范围内进行扩展。它应用于数据中心内部，使虚拟机可以在互相连通的三层网络范围内迁移，而不需要改变IP地址和MAC地址，保证业务的连续性。VXLAN可以被称为作为在第三层上第二层网络覆盖方案。典型的VXLAN组网采用集中查询服务器方式，该VXLAN网络通常包括VM(VirtualMachine，虚拟机)、VTEP(VXLANTunnelEndPoint，VXLAN隧道终端节点)设备以及查询服务器。SDN(SoftwareDefinedNetworking，软件定义网络)是一种新兴的基于软件的网络架构及技术，其核心技术为OpenFlow技术。SDN的核心技术通过控制器(Controller)和OpenFlow交换机(Switcher)将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制。QoS(QualityofService，服务质量)是一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力,是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。当没有QoS机制保障，当网络发生拥塞的时候，所有的数据流都有可能被丢弃。为满足用户对不同应用不同服务质量的要求，就需要网络能根据用户的要求分配和调度资源，对不同的数据流提供不同的服务质量：对实时性强且重要的数据报文优先处理；对于实时性不强的普通数据报文，提供较低的处理优先级，网络拥塞时甚至丢弃。目前，传统的QoS机制是分布式控制，QoS的配置是基于每个转发设备，因此全网的QoS配置工作非常繁重而且容易出错，很难保证全网和端到端的QoS机制。并且，虽然OpenFlow也定义了简单的QoS，但是无法在VXLAN隧道这个层面里实现端到端的QoS功能。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法，用于解决现有技术中QoS机制无法实现全网的端到端的QoS策略的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法，所述SDN架构包括控制器、交换机和路由器；所述基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法包括：在所述VXLAN网络中，建立隧道，所述隧道从第一VTEP延伸至第二VTEP，并由VNI识别；所述第一VTEP或所述第二VTEP将所述VXLAN网络中虚拟机发出或接收的帧进行VXLAN头的封装或解封装操作；其中在封装所述VXLAN头时，根据QoS机制设置Pri字段；所述交换机和所述路由器利用OpenFlow流表指令解析所述Pri字段，并根据所述Pri字段把帧送往相应的队列；所述SDN架构利用所述OpenFlow流表指令依据调度规则按照所述队列进行帧的调度。可选地，所述QoS机制是根据用户需求而设定的。可选地，所述Pri字段位于所述VXLAN头的预留字段。可选地，所述Pri字段为4bits，支持15个优先级。可选地，所述OpenFlow流表指令包括：指令OFPAT_VXLAN_QOS_MARK、指令OFPAT_VXLAN_QOS_MAP和指令OFPAT_VXLAN_QOS_SCHEDULER。可选地，所述指令OFPAT_VXLAN_QOS_MARK用于标记匹配的流；所述指令OFPAT_VXLAN_QOS_MAP用于映射所述VXLAN头的所述Pri字段到所述交换机的端口队列；指令OFPAT_VXLAN_QOS_SCHEDULER用于所述队列的所述调度规则的配置。可选地，所述调度规则包括：严格优先级调度、轮询调度和加权轮询调度。可选地，所述SDN架构依据调度规则按照所述队列进行帧的调度包括：所述控制器向所述路由器和所述交换机统一下发流表；所述交换机根据所述流表的内容转发报文。可选地，所述Pri字段和所述队列满足映射关系。如上所述，本专利技术的一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法利用VXLAN头保留的4bits的Pri字段，支持15个优先级；且本专利技术是基于SDN架构，SDN控制器将负责VXLAN隧道的端到端的QoS机制的配置，包括流分类规则，队列调度策略等相关配置。本专利技术增加了Pri字段，意味着QoS的控制力度更细：当网络拥塞时，保证不同优先级的报文得到不同的QoS，包括时延、带宽等；将不同优先级的报文入不同的队列，不同队列将得到不同的调度优先级或带宽保证。本专利技术采用SDN架构，采用集中配置，解决了在分布式环境下，QoS机制可能出现冲突或者处理不一致的问题。并且，SDN控制器根据用户需求在VXLAN隧道层面统一下发相同流表到相关SDN交换机，确保了全网的QoS机制的一致性。而且，由于SDN控制器提供了可编程的接口，因此统一下发流表较之手动输入QoS配置更加方便和准确。附图说明图1显示为本专利技术实施例公开的一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法的流程示意图。图2显示为本专利技术实施例公开的一种基于SDN架构的VXLAN网络的结构示意图。图3显示为本专利技术实施例公开的一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法中VXLAN网络对QoS机制的逻辑处理流程示意图。图4显示为本专利技术实施例公开的一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法中SDN控制器对QoS机制的逻辑处理流程示意图。图5显示为本专利技术实施例公开的一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法中SDN交换机对QoS机制的逻辑处理流程示意图。元件标号说明S11～S14步骤200基于SDN架构的VXLAN网络211SDN交换机212SDN控制器221VXLAN隧道222第一VTEP223第二VTEP230虚拟机具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅附图。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例本实施例公开了一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法，其中，SDN架构包括控制器、交换机和路由器。VXLAN网络通常包括虚拟机VM和VTEP设备。在本实施例中，以图2所示的基于SDN架构的VXLAN网络200为例。如图1所示，本实施例的基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法包括：步骤S11，在VXLAN网络中，建立隧道：如图2所示，VXLAN隧道221发起于第一VTEP222，且从第一VTEP222延伸至第二VTEP223，并且由VNI(Virtu本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法，所述SDN架构包括控制器、交换机和路由器；其特征在于，所述基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法包括：在所述VXLAN网络中，建立隧道，所述隧道从第一VTEP延伸至第二VTEP，并由VNI识别；所述第一VTEP或所述第二VTEP将所述VXLAN网络中虚拟机发出或接收的帧进行VXLAN头的封装或解封装操作；其中在封装所述VXLAN头时，根据QoS机制设置Pri字段；所述交换机和所述路由器利用OpenFlow流表指令解析所述Pri字段，并根据所述Pri字段把帧送往相应的队列；所述SDN架构利用所述OpenFlow流表指令依据调度规则按照所述队列进行帧的调度。

【技术特征摘要】
1.一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法，所述SDN架构包括控制器、交换机和路由器；其特征在于，所述基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法包括：在所述VXLAN网络中，建立隧道，所述隧道从第一VTEP延伸至第二VTEP，并由VNI识别；所述第一VTEP或所述第二VTEP将所述VXLAN网络中虚拟机发出或接收的帧进行VXLAN头的封装或解封装操作；其中在封装所述VXLAN头时，根据QoS机制设置Pri字段；所述Pri字段位于所述VXLAN头的预留字段；所述Pri字段为4bits，支持15个优先级；所述交换机和所述路由器利用OpenFlow流表指令解析所述Pri字段，并根据所述Pri字段把帧送往相应的队列；所述SDN架构利用所述OpenFlow流表指令依据调度规则按照所述队列进行帧的调度。2.根据权利要求1所述的基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法，其特征在于：所述QoS机制是根据用户需求而设定的。3.根据权利要求1所述的基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法，其特征在于：所述OpenFlow流表指令包括：指令OFPAT...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟跃，
申请(专利权)人：上海斐讯数据通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31