SDN架构中基于价格的差异化VTN实现方法技术

技术编号:13243706 阅读:47 留言:0更新日期:2016-05-15 04:19
本发明专利技术公开了一种SDN架构中基于价格的差异化VTN实现方法。该方法包括如下步骤:1)将网络通信方式所使用的物理手段抽象化为具有不同特性的VTN;2)根据VTN的物理特性与运作机制,构建量化模型,量化它的服务质量与使用成本;3)将量化后的VTN映射为差异化的服务,并封装为API供上层SDN网络业务调用;4)VTN控制器协商VTN内物理设备集合的通信协议,并根据上层SDN调用接口加载业务的实时状态,协调管理VTN内物理设备集合的协议模式与运行状况。本发明专利技术采用VTN构造方法让用户无需关心底层的物理手段就可以根据业务对VTN进行选择与组合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
,尤其涉及一种SDN架构中基于价格的差异化VTN实现方法
技术介绍
随着互联网的快速发展,无论是在基础网络还是IT支撑架构上,传统的电信网都开始面临着越来越多的挑战和压力。当前阶段必须面对三大挑战:首先是流量模型快速增长导致局部链路拥塞,其次是静态网络对复杂流量的变化手段和效果有限,最后是网络保障能力难以满足各类业务差异化。正是要解决这些问题,互联网业界提出了软件定义网络(Software DefinedNetworking,简称SDN)的概念,旨在通过对网络的抽象推动网络业务的创新,并从用户的角度调度网络资源改进网络,通过北向接口,软件定义网络的开发者可以运用软件编程的方式实现对不同网络资源和能力的调用。软件定义网络是一种新型的网络架构及技术,起源于2006年斯坦福大学的Clean Slate研究课题,由McKeown教授于2009年正式提出SDN的概念。其主要特征在于控制平面和转发平面分离,开放接口和集中控制。将转发平面和控制平面分离能够把网络看成一个逻辑或虚拟的实体,将转发行为抽象,通过集中控制器中的软件平台实现可编程化控制底层硬件,实现对网络资源灵活的按需调配;提供标准化的开放接口,能够实现应用和网络的无缝集成;集中控制则可以获取网络资源(eg.流、功能、链路、VTN)的全局信息并根据业务需求对资源进行全局调度和优化。在SDN网络中,网络设备只单纯地负责数据的转发,可以采用通用的硬件;而在传统网络中负责控制的操作系统则成为SDN网络中独立的网络操作系统,负责不同业务特性的适配,并且网络操作系统和业务特性以及硬件设备之间可以采用编程方式实现通信。当前主流的SDN主体框架有从用户角度提出的0NF(0pen NetworkingFoundat1n,开放网络基金会)SDN架构,从网络运营商角度提出的ETSI (EuropeanTelecommunicat1ns Standards Institute,欧洲电信标注化协会)NFVCNetworkFunct1ns Virtualizat1n,网络功能虚拟化)架构和为具体实现SDN架构由业界巨头Cisco、IBM、Microsoft等联合提出的OpenDayIigh开源SDN项目。电信业界在互联网业界提出的SDN理念基础之上,发展出了NFV,将SDN的理念引入到电信行业中来。SDN和NFV的主要目的都是希望网络能够开放、智能化、软件化。从运营商的角度上来看,SDN/NFV目前已经形成了几个典型的应用场景。一个是对骨干网边缘流量基于SDN进行调优,原来的链路都是固定的,运营商主要是通过这些不同链路来做均衡,这导致网络对拥塞的感知能力较差,无法确保实时的负载均衡效果。SDN引入之后带来明显好处,通过SDN控制器的精细化调整,实时疏导流量。虚拟租户网络(OpenDaylightVirtual Tenant Network,简称VTN)是一种基于SDN控制器提供多租户虚拟网络的应用。VTN的诞生旨在解决繁琐的安装系统工作以及庞大的网络系统和操作费用的支出问题。VTN的特别之处在于逻辑抽象平台。使逻辑平台从物理平台中完全分离出来,用户可以在不必知道物理网络拓扑或带宽限制情况下自定义、部署网络。其次,VTN允许用户定义类似于传统L2/L3网络的网络。并且一旦L2/L3网络在VTN中设计成功,该网络会自动被映射到下层物理网络,然后利用SDN控制协议对各个交换机进行配置。VTN中的逻辑平台不仅能够隐藏下层网络的复杂性,而且能够更好地管理网络资源,减少了网络服务的重配置时间并降低了网络配置错误率。用户定义一个VTN,用户映射VTN到物理网络,此物理网络能根据VTN定义来启用网络通信。且随着VTN的定义,L2/3层传输功能和基于流的流量控制功能(过滤和重定向)将被实现。随着网络的抽象化,VTN能够通过多个SDN控制器配置虚拟网络,提供很高的弹性网络系统。VTN能在每个SDN控制器中被创建。如果用户想在一个策略里管理多个VTNs,这些VTNs能被集成到一个单一的VTN中。作为一个案列,此功能将被部署到多数据中心环境,SP使这些数据中心在地理上是分开的,并被不同的控制器控制,单一策略虚拟网络仍可以通过VTN实现。VTN项目中主要分为两个组件:VTN Manager和VTN Coordinator。其中VTNManager是OpenDaylight控制器的一个插件,提供了一个REST的接口,以便创建、更新或删除VTN组件;VTN Coordinator则是一个提供REST接口使用户使用VTN虚拟化的外部应用,它和VTN Manager插件协同工作完成用户配置的实施,也具有多控制器编制的能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足,提供一种SDN架构中基于价格的差异化VTN实现方法,该方法包括如下步骤: 1)将网络通信方式所使用的物理手段抽象化为具有不同特性的VTN; 2)根据VTN的物理特性与运作机制,构建量化模型,量化它的服务质量与使用成本; 3)将量化后的VTN映射为差异化的服务,并封装为API,供上层SDN网络业务调用; 4)VTN控制器协商VTN内物理设备集合的通信协议,并根据上层SDN调用接口加载业务的实时状态,协调管理VTN内物理设备集合的协议模式与运行状况。进一步地,所述的网络通信方式是包括通信网络中所有能够交互信息与数据的网络资源的集合。进一步地,所述的物理手段是能够实现信息与数据交互的所有网络资源中的硬件系统和模块的集合,此集合包括电子学范畴内的FM模块、AM模块、蓝牙模块、WIFI模块,物流范畴内的快递手段。进一步地,所述的量化模型是根据VTN的特性,对抽象属性使用计量尺度进行定义,得到的可描述可调用的VTN模型。进一步地,所述的VTN的特性是将不同网络通信手段的服务质量与代价抽象化的集合,包括信息在网络中传输的时延/吞吐量/可靠性/使用成本/通信范围/设备功耗/并发数量/数据流方向。进一步地,所述的API是提供SDN控制器进行分配调度的业务调用接口,把SDN的业务需求转换为对VTN的配置。本专利技术采用VTN构造方法让用户无需关心底层的物理手段就可以根据业务对VTN进行选择与组合。本专利技术可以由下自上对现有的数据通信手段进行整合,抽象出用户可见的VTN接口,用户可以通过SDN网络提供的服务API,以价格为依托选择协调最经济合理的VTN组合方式来满足用户数据通信的需求。利用该专利技术可以解决以下问题: I)在传统网络中,由于业务与网络通信资源是紧耦合的关系,人们对业务特征参数的分析方法大都采用“一步到位”的映射方式,即直接将业务需求映射为网络设备上的相关参数,如链路的MTU、数据流一致性算法(Traffic Conformance Algorithm)等。这种方式加剧了业务与网络资源间的耦合:一方面这种方式提供的业务参数充满了用户不熟悉的网络专业术语,不利于业务的开放和开发;另一方面,用户无法根据实际需求对网络资源进行合理的组合与切分,不能有效经济地协调网络通信资源。2)业务与具体的物理手段相耦合,不利于业务和网络通信手段的各自演进,比如,当网络更新换代时,这种耦合的存在可能导致因新生通信方式的内部实现技术本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种SDN架构中基于价格的差异化VTN实现方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:1)将网络通信方式所使用的物理手段抽象化为具有不同特性的VTN;2)根据VTN的物理特性与运作机制,构建量化模型,量化它的服务质量与使用成本;3)将量化后的VTN映射为差异化的服务,并封装为API,供上层SDN网络业务调用;4)VTN控制器协商VTN内物理设备集合的通信协议,并根据上层SDN调用接口加载业务的实时状态,协调管理VTN内物理设备集合的协议模式与运行状况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:诸葛斌朱英杰王伟明傅晗文王保霞
申请(专利权)人:浙江工商大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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