软件定义网络中的带宽保障方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出软件定义网络中的带宽保障方法及装置。方法包括：SDN中的控制器获取SDN的网络拓扑结构；所述控制器根据所述网络拓扑结构，获取SDN中直连两两转发设备之间的链路带宽；所述控制器根据获取的直连两两转发设备之间的链路带宽，为用户设备预留链路带宽。本发明专利技术能够对SDN中的用户提供带宽保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及软件定义网络（SDN，Software Defined Network)
，尤其涉及 SDN中的带宽保障方法及装置。
技术介绍
SDN与传统网络的最大区别，是将控制平面和网络转发平面分离开来，网络转发平 面将不再拥有控制功能，将控制平面交给独立于转发平面之外的操作系统，特性则基于操 作系统进行定制。 OpenFlow(开放流）是SDN架构中定义的一个控制器与转发层之间的通信接口标 准。OpenFlow允许直接访问和操作网络设备的转发平面，这些网络设备可能是物理上的，也 可能是虚拟的。OpenFlow协议一直在持续发展。 OpenFlow的思想是分离控制平面和数据平面，二者之间使用标准的协议通信；数 据平面采用基于流的方式进行转发。 如图1所不，OpenFlow网络由通过OpenFlowChannel(通道）连接的OpenFlow Switch(交换机）和OpenFlowController(控制器）组成。 OpenFlow控制器是控制中心，根据用户的配置或者动态运行的协议生成流表发送 到OpenFlow交换机。控制器上可能运行实验程序，或者第三方开发的软件等等。OpenFlow 交换机接收OpenFlow控制器设置的流表，并根据流表进行报文处理，向OpenFlow控制器上 报本交换机的状态和事件如接口Up/Down。在OpenFlow交换机和控制器之间通过OpenFlow 通道(基于TCP或者SSL)进行通信。 由于OpenFlow可以基于流对网络进行编程，因此基于OpenFlow的SDN架构能够 提供相当精细力度的控制，实现网络在应用、用户和会话级别上变更的实时响应。而当前基 于IP的路由方式是不能提供这种级别上的控制的。 OpenFlow转发流程如下：报文在进入OpenFlow交换机后从序号最小的流表开 始查表，可以进行多个流表的查询，一旦在某个流表匹配到后，会更新此报文的动作集 (ActionSet)，动作集即动作的集合，初始为空，对报文的操作都放在这个集合里。完成最 后一个流表的处理后，动作集内的所有动作会被执行，此时报文的内容会被修改，然后从指 定出接口转发出去。 OpenFlow通过用户定义的流表来匹配和处理报文。所有流表项都被组织在不同的 FlowTable中，在同一个FlowTable中按流表项的优先级进行先后匹配。一个OpenFlow 交换机可以包含一个或者多个FlowTable。Controller下发流表时，协议报文结构如图2所示，其中，： MatchFields:匹配字段，用于匹配报文； Priority:优先级，匹配流表项时优先级高的先匹配； Counters:计数器，匹配报文时更新； Instructions:指令，更改动作集或管道处理； Timeouts:超时时间，流表项在该交换机中保存的最大时间或闲置时间；Cookie:控制器使用的一个标识，可能用于控制器过滤报文统计、流变更、流删除 等。 协议里定义了多种匹配规则，包括目的MAC(MediaAccessControl,媒体接入控 制）地址，源MAC地址，目的IP(InternetProtocol，因特网协议）地址，源IP地址等。平 台都支持这些匹配规则，产品根据自身能力进行定制。报文匹配时分为精确匹配和非精确 匹配。 在OpenFlow网络中，目前流量转发使用的是Amy-〇SPF(OpenShortestPath First,开放式最短路径优先)路由协议，有流量进入OpenFlow网络中后，首个数据包上报控 制器，然后控制器计算路径后下发设备，指导设备的转发。目前的实现方法有不合理的地方。首先，Amy-〇SPF路由协议计算好流量的路径之 后，下发到设备后指导转发，并不会继续跟踪这些流量的大小，一旦流量出现了突然增大超 出了带宽的范围，会导致一些流量丢失，另外在数据中心中，主要的服务器的流量会在流量 突增的情况下不能对特殊的用户提供带宽保证，会导致出现大量的丢包重连的现象，会使 整个网络加倍恶化，大大影响用户的网络体验。
技术实现思路
本专利技术提供SDN中的带宽保障方法及装置，以对SDN中的重要用户提供带宽保障。 本专利技术的技术方案是这样实现的： -种软件定义网络SDN中的带宽保障方法，该方法包括： SDN中的控制器获取SDN的网络拓扑结构； 所述控制器根据所述网络拓扑结构，获取SDN中直连两两转发设备之间的链路带 宽； 所述控制器根据获取的直连两两转发设备之间的链路带宽，为用户设备预留链路 带宽。 所述SDN中的控制器获取SDN的网络拓扑结构包括： 控制器根据转发设备发来的封装有本地用户设备发出的报文的Packet-in消息， 得知转发设备与本地用户设备之间的网络拓扑结构； 控制器从自身的所有SDN协议端口向外发出Packet-out消息，该消息中携带的数 据为预设报文，动作为：向所有端口广播；当控制器从自身的任一SDN协议端口接收到任一 转发设备发来的Packet-in消息时，从该消息中解析出预设报文，从该预设报文的源MAC地 址得知该预设报文的发送转发设备的MAC地址，从该消息的源MAC地址得知Packet-in消 息的发送转发设备的MAC地址，同时，从该消息中解析出该预设报文在Packet-in消息的发 送转发设备上的入端口，从而得到：预设报文的发送转发设备到Packet-in消息的发送转 发设备上的入端口， 其中，任一转发设备接收到所述Packet-out消息，从该消息中解析出预设报文， 根据该消息中的动作：向所有端口广播，将该预设报文从自身的所有端口广播出去，任一转 发设备从自身的任一端口接收到预设报文，构造所述Packet-in消息，消息中封装了该预 设报文，同时携带该预设报文在本转发设备上的入端口信息，消息的源MAC地址为本转发 设备的MAC地址，目的MAC地址为控制器的MAC地址，将该Packet-in消息从自身的SDN协 议端口发送出去。所述SDN中的控制器获取SDN的网络拓扑结构包括： 控制器根据转发设备发来的封装有本地用户设备发出的报文的Packet-in消息， 得知转发设备与本地用户设备之间的网络拓扑结构； 控制器从自身的任一SDN协议端口接收到任一转发设备发来的Packet-in消息， 从该消息中解析出预设报文，从该预设报文的源MAC地址得知该预设报文的发送转发设备 的MAC地址，从该消息的源MAC地址得知Packet-in消息的发送转发设备的MAC地址，同时， 从该消息中解析出该预设报文在Packet-in消息的发送转发设备上的入端口，从而得到： 预设报文的发送转发设备到Packet-in消息的发送转发设备上的入端口， 其中，任一转发设备向自身的所有端口广播预设报文，任一转发设备从自身的任 一端口接收到预设报文，构造所述Packet-in消息，消息中封装了该预设报文，同时携带该 预设报文在本转发设备上的入端口信息，消息的源MAC地址为本转发设备的MAC地址，目的 MAC地址为控制器的MAC地址，将该Packet-in消息从自身的SDN协议端口发送出去。 所述控制器根据所述网络拓扑结构，获取直连两两转发设备之间的链路带宽包 括：所述控制器向SDN中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软件定义网络SDN中的带宽保障方法，其特征在于，该方法包括：SDN中的控制器获取SDN的网络拓扑结构；所述控制器根据所述网络拓扑结构，获取SDN中直连两两转发设备之间的链路带宽；所述控制器根据获取的直连两两转发设备之间的链路带宽，为用户设备预留链路带宽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，王海，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33