一种基于SDN的多链路时延均衡方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种基于SDN的多链路时延均衡方法和系统，其中方法包括：SDN交换机向邻居交换机发送私有二层报文计算链路时延；SDN交换机向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延，以使SDN控制器计算网络拓扑；SDN交换机向SDN控制器上报未匹配流表的报文，所述未匹配流表的报文包括目的MAC、网络拓扑和链路时延，以使SDN控制器计算链路时延最小的转发路径，并向SDN交换机下发包含链路时延最小的转发路径的流表。本发明专利技术实施例通过采用控制器集中计算能够准确的选择时延最小的转发路径。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SDN的多链路时延均衡方法和系统
本专利技术实施例涉及通信
，尤其涉及一种基于SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)的多链路时延均衡方法和系统。
技术介绍
随着Internet的飞速发展，其规模迅速扩大、网络新业务不断出现、网络拓扑结构日益复杂化，具有开放、分布式、不协作、异构等特点因特网的有效管理和控制变得更艰难。而随着Internet的普及，为了避免一条Internet链路带来的单点故障和性能瓶颈，通常选择接入多个Internet服务提供商。网络时延是重要的网络性能指标之一。时延通常指一个报文或分组从网络的一端传送到另一端所需的时间，传统的时延策略利用交换机探测时延值，如果存在多条不同链路到达同一目的地址的网络环境，在等价多路径(ECMP，Equal-CostMultipath)出口中，选择时延最小的出口。现有的时延计算是进行本地计算，无法进行累加。如图1所示，设定目的地址为电信二，则到电信二存在两条链路S0－S1－S3－电信二和S0－S1－S2－S3－电信二。交换机S0到交换机S1的时延为t0，交换机S1到交换机S2的时延为t1，交换机S1到交换机S3的时延为t2，交换机S2到交换机S3的时延为t3，假设t1<t2，根据传统的时延策略，将会选择S0－S1－S2－S3－电信二，但是很有可能的情况是t1+t3>t2，这就导致S0－S1－S2－S3－电信二的链路总时延大于S0－S1－S3－电信二的链路总时延。由于传统的分布式时延计算和时延策略很难感知整条转发路径的时延情况，往往导致无法建立最小时延的转发路径。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于SDN的多链路时延均衡方法和系统，通过采用控制器集中计算选择时延最小的转发路径，避免了现有技术中由于分布式计算导致的难以感知整条转发路径时延导致无法选择时延最小的转发路径的缺点。本专利技术实施例提供一种基于SDN的多链路时延均衡方法，包括：SDN交换机向邻居交换机发送私有二层报文计算链路时延；SDN交换机向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延，以使SDN控制器计算网络拓扑；SDN交换机向SDN控制器上报未匹配流表的报文，所述未匹配流表的报文包括目的MAC、网络拓扑和链路时延，以使SDN控制器计算链路时延最小的转发路径，并向SDN交换机下发包含链路时延最小的转发路径的流表。进一步地，所述私有二层报文包括时间戳；SDN交换机向邻居交换机发送私有二层报文计算链路时延，包括：SDN交换机向邻居交换机发送私有二层报文，所述发送的私有二层报文中包括时间戳t0；邻居交换机接收到所述私有二层报文后，设置本地时间为t0；邻居交换机向SDN交换机回应私有二层报文，所述回应的私有二层报文中包括设置的本地时间t1；SDN交换机接收到所述回应的私有二层报文的时间为t2；则SDN交换机和邻居交换机的链路时延为：链路时延＝(t2-t0)-(t1-t0)＝t2-t1。进一步地，所述SDN交换机向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延，包括：SDN交换机通过私有扩展的Experimenter报文向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延，其中，Experimenter报文至少扩展了表示交换机的MAC地址的字段、表示交换机的交换端口的字段以及表示从所述交换端口转发的链路时延的字段。进一步地，所述SDN交换机将未匹配流表的报文中向SDN控制器发送；所述未匹配流表的报文中至少包括目的MAC地址、源MAC地址、类型、序列号和链路时延；其中，所述目的MAC为广播地址；所述类型为第一值时，所述私有二层报文为发送报文，类型为第二值时，所述私有二层报文为回应报文；所述序列号从设定值开始编号，回应报文的序列号和对应的发送报文的序列号保持一致。进一步地，所述SDN控制器计算链路时延最小的转发路径，并向SDN交换机下发包含链路时延最小的转发路径的流表，包括：SDN控制器根据目的MAC地址和网络拓扑计算出至少一条转发路径；SDN控制器根据各条转发路径中SDN交换机之间的链路时延计算出所述各条转发路径的总链路时延，并确定总链路时延最小的转发路径；SDN控制器向SDN交换机下发包含总链路时延最小的转发路径的流表。本专利技术实施例提供一种基于SDN的多链路时延均衡系统，包括：SDN交换机，用于向邻居交换机发送私有二层报文计算链路时延；向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延；向SDN控制器上报未匹配流表的报文，所述未匹配流表的报文包括目的MAC、网络拓扑和链路时延；SDN控制器，用于根据SDN控制器上报的MAC地址信息、端口信息和链路时延计算网络拓扑；根据SDN控制器发送的未匹配流表的报文中的目的MAC、网络拓扑和链路时延计算链路时延最小的转发路径，并向SDN交换机下发包含链路时延最小的转发路径的流表。进一步地，所述私有二层报文包括时间戳；SDN交换机用于向邻居交换机发送私有二层报文计算链路时延，包括：SDN交换机向邻居交换机发送私有二层报文，所述发送的私有二层报文中包括时间戳t0；邻居交换机接收到所述私有二层报文后，设置本地时间为t0；邻居交换机向SDN交换机回应私有二层报文，所述回应的私有二层报文中包括设置的本地时间t1；SDN交换机接收到所述回应的私有二层报文的时间为t2；则SDN交换机和邻居交换机的链路时延为：链路时延＝(t2-t0)-(t1-t0)＝t2-t1。进一步地，所述SDN交换机用于向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延，包括：SDN交换机通过私有扩展的Experimenter报文向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延，其中，Experimenter报文至少扩展了表示交换机的MAC地址的字段、表示交换机的交换端口的字段以及表示从所述交换端口转发的链路时延的字段。进一步地，所述SDN交换机将未匹配流表的报文中向SDN控制器发送；所述未匹配流表的报文中至少包括目的MAC地址、源MAC地址、类型、序列号和链路时延；所述目的MAC为广播地址；所述类型为第一值时，所述私有二层报文为发送报文，类型为第二值时，所述私有二层报文为回应报文；所述序列号从设定值开始编号，回应报文的序列号和对应的发送报文的序列号保持一致。进一步地，所述SDN控制器用于计算链路时延最小的转发路径，并向SDN交换机下发包含时延最小的转发路径的流表，包括：SDN控制器根据目的MAC地址和网络拓扑计算出至少一条转发路径；SDN控制器根据各条转发路径中SDN交换机之间的链路时延计算出所述各条转发路径的总链路时延，并确定总链路时延最小的转发路径；SDN控制器向SDN交换机下发包含总链路时延最小的转发路径的流表。本专利技术实施例提供的基于SDN的多链路时延均衡方法和系统，采用SDN控制器集中计算转发路径中交换机之间分段的链路时延，从而能够根据交换机上报的链路时延和网络拓扑计算总链路时延最小的转发路径，避免了现有技术中由于分布式计算导致的难以感知整条转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SDN的多链路时延均衡方法，其特征在于，包括：SDN交换机向邻居交换机发送私有二层报文计算链路时延；SDN交换机向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延，以使SDN控制器计算网络拓扑；SDN交换机向SDN控制器上报未匹配流表的报文，所述未匹配流表的报文包括目的MAC、网络拓扑和链路时延，以使SDN控制器计算链路时延最小的转发路径，并向SDN交换机下发包含链路时延最小的转发路径的流表。

【技术特征摘要】
1.一种基于SDN的多链路时延均衡方法，其特征在于，包括：
SDN交换机向邻居交换机发送私有二层报文计算链路时延；
SDN交换机向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延，以使SDN控制器计算网络拓扑；
SDN交换机向SDN控制器上报未匹配流表的报文，所述未匹配流表的报文包括目的MAC、网络拓扑和链路时延，以使SDN控制器计算链路时延最小的转发路径，并向SDN交换机下发包含链路时延最小的转发路径的流表，包括：从未匹配流表的报文中解析出目的MAC地址，根据目的MAC地址和网络拓扑计算出至少一条转发路径，SDN控制器根据各条转发路径中交换机之间分段的链路时延计算出各条转发路径的总链路时延，并确定总链路时延最小的转发路径向SDN交换机下发；
所述私有二层报文包括时间戳；
所述SDN交换机用于向邻居交换机发送私有二层报文计算链路时延，包括：SDN交换机向邻居交换机发送私有二层报文，所述发送的私有二层报文中包括时间戳t0；
邻居交换机接收到所述私有二层报文后，设置本地时间为t0；邻居交换机向SDN交换机回应私有二层报文，所述回应的私有二层报文中包括设置的本地时间t1；
SDN交换机接收到所述回应的私有二层报文的时间为t2；
则SDN交换机和邻居交换机的链路时延为：链路时延＝(t2-t0)-(t1-t0)＝t2-t1。


2.根据权利要求1所述的基于SDN的多链路时延均衡方法，其特征在于，所述SDN交换机向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延，包括：
SDN交换机通过私有扩展的Experimenter报文向SDN控制器上报MAC地址信息、端口信息和链路时延，其中，Experimenter报文扩展了表示交换机的MAC地址的字段、表示交换机的交换端口的字段以及表示从所述交换端口转发的链路时延的字段。


3.根据权利要求2所述的基于SDN的多链路时延均衡方法，其特征在于，所述SDN交换机将未匹配流表的报文向SDN控制器发送；所述未匹配流表的报文至少包括目的MAC地址、源MAC地址、类型、序列号和链路时延；
所述目的MAC为广播地址；所述类型为第一值时，所述私有二层报文为发送报文，类型为第二值时，所述私有二层报文为回应报文；所述序列号从设定值开始编号，回应报文的序列号和对应的发送报文的序列号保持一致。


4.一种基于SDN的多链路时延均衡系...

【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