网络控制方法及网络控制器技术

本发明专利技术公开了一种网络控制方法及网络控制器。网络控制方法包括以下步骤。提供一混合网络架构，该混合网络架构包括多个主机、多个以太网络交换机及m个软件定义网络交换机，m≧1。计算该混合网络架构中的预设生成树。以各m个软件定义网络交换机为一起点，分别获得k个备选路径，以总共获得m×k个备选路径。根据这些m×k个备选路径，挑选一最佳路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制方法及控制器，且特别是有关于一种网络控制方法及网络控制器。
技术介绍
随着信息科技的发展，网络传输技术不断推陈出新。举例来说，在现有发展出的以太网络架构中，以太网络交换机具有高速、低成本及即插即用(plug-and-play)的特性而被广泛应用。软件定义网络架构(Software-definednetworking,SDN)技术的出现，将控制平面(controlplane)及数据平面(dataplane)分别切割至控制器及交换机上。控制器可统筹管理底层(infrastructurelayer)的网络通信设备及监控网络状态，并提供应用层(applicationlayer)的服务以进行资源分配与使用。软件定义网络架构具有相当弹性的网络控制及管理的特性，因此被视为一个对于下一世代网络相当重要的技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种网络控制方法及网络控制器。根据本专利技术的第一方面，提出一种网络控制方法。网络控制方法包括以下步骤。提供一混合网络架构，该混合网络架构包括多个主机、多个以太网络交换机及m个软件定义网络交换机，m≧1。计算该混合网络架构中的预设生成树。以各m个软件定义网络交换机为一起点，分别获得k个备选路径，以总共获得m×k个备选路径。根据该些m×k个备选路径，挑选一最佳路径。根据本专利技术的第二方面，提出一种网络控制器。网络控制器设置于一混合网络架构中，该混合网络架构包括多个主机、多个以太网络交换机及m个软件定义网络交换机，m≧1。网络控制器包括处理单元及储存单元。处理单元计算该混合网络架构中的预设生成树，并以各m个软件定义网络交换机为一起点，分别获得k个备选路径，以总共获得m×k个备选路径，再根据该些m×k个备选路径，挑选一最佳路径。这些m×k个备选路径储存于该储存单元。附图说明图1是软件定义网络与以太网络的混合网络架构(hybridSDN-Ethernet)的示意图。图2是网络控制器、软件定义网络交换机及数据服务器的方块图。图3是一实施例的网络控制方法的流程图。图4是一最小生成树(minimumspanningtree)的示意图。图5是默认路径及备选路径的示意图。图6是选择最佳路径的示意图。图7是最佳路径的示意图。图8是对称式传输路径的示意图。图9和图10是非对称式传输路径的示意图。图11A～11B绘示泛流(flooding)现象的例子。图12A～12B绘示泛流(flooding)现象的另一例子。图13绘示以太网络交换机中转发数据库(forwardinginformationbase,FIB)更新过程的规则。附图标记说明100：混合网络架构C1：处理单元C2：储存单元CTR：网络控制器ES、ES1～ES11：以太网络交换机H1：第一主机H2：第二主机H3：第三主机H4：第四主机H5：第五主机Hn：第n主机Hi、Hj：主机L1、L2：路径层P0：默认路径P11、P12、P21、P22、P61、P62、P63、P64：备选路径S0：数据服务器S310、S320、S330、S340：流程步骤SDNS1～SDNS2、SDNSa、SDNSn、SDNSz：软件定义网络交换机具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。在以太网络交换机(EthernetSwitch)所组成的以太网络架构中。以太网络交换机具有高速、低成本及即插即用(plug-and-play)的特性而被广泛应用在局域网络(localareanetwork)，例如是数据中心(datacenter)、企业网络(Enterprisenetwork)及家庭网络(homenetworks)中。以太网络架构遵循802.3生成树协议(spanningtreeprotocol,STP)建立单一最小生成树(minimumspanningtree)。封包在以太网络架构传递时仅能使用此生成树，未出现在此生成树上的实体链路(links)将会被封锁以避免产生循环(trafficloop)。在软件定义网络交换机(SDNSwitch)所组成的软件定义网络(Software-definednetworking,SDN)架构中，控制平面(controlplane)与数据平面(dataplane)分别切割至网络控制器及软件定义网络交换机上。网络控制器可统筹管理软件定义网络交换机并监控网络状态。软件定义网络架构具有相当弹性的网络控制及管理的特性。在SDN架构中，目前开放流通信协议(OpenFlowprotocol,OFP)是介于软件定义网络控制器与软件定义网络交换机之间的一种传输协议，SDN架构中的软件定义网络交换机也多会支持开放流通信协议(OFP)，因此，在一实施例中，以开放路径交换机(OpenFlowSwitch)代表软件定义网络交换机(SDNSwitch)。图1是软件定义网络与以太网络的混合网络架构(hybridSDN-Ethernet)100的示意图。混合网络架构100包括多个以太网络交换机(例如是以太网络交换机ES1～ES7)、数个软件定义网络交换机(例如是软件定义网络交换机SDNS1～SDNS2)及一网络控制器CTR。图1的实线表示实体链路(physicallink)，虚线则表示网络控制器CTR的控制线路(controlplane)。以太网络中可以包含多个主机(例如，第一主机H1、第二主机H2、第三主机H3、第四主机H4、第五主机H5、…、第n主机Hn)，而各个交換机之间通过多层生成树协议(MSTP)可以分别建构出多个多层生成树。首先，在此混合网络架构100中，于各个主机之间进行默认的多层生成树规划(defaultspanningtrees)，这些预设的多层生成树的设定是根据连接各个主机间的节点预估流量进行配置，节点间的预估流量可来自于历史数据或者于系统上实际上进行量测，也就是说此混合网络架构100中可于使用一段时间后依照实际节点间的流量从新调整这些预设的多层生成树的路由。此混合网络架构100中采用以太网络设定，即每一个连接于混合网络架构100之主机(例如是第一主机H1与第二主机H2)所送出之以太网络封包上并不携带虚拟局域网标识符(VirtualLocalAreaNetworkidentification,VLANID),封包进入交换机(例如是以太网络交换机ES1～ES7以及件定义网络交换机SDNS1～SDNS2)时则会被贴上该封包进入交换机的端口(port)所设定的虚拟局域网标识符(VLANID),该虚拟局域网标识符(VLANID)将于最后封包离开混合网络架构100之最后一个交换机(例如是以太网络交换机ES7)负责将虚拟局域网标识符(VLANID)移除。依照多层生成树协议(MSTP)协议，以太网络中可布建一个至多个个实例(instance)，每一个实例中依照对应于该实例下所指派的每一个链路(link)的权重(weight)，将生成出一最小生成树，因此透过适当的规划，以太网络中可以存在数个不同路由的最小生成树。每一最小生成树并可包含数个虚拟局域网标识符(VLANID)，网络封包可依照所标载的虚拟局域网标识符(VLANID)在其对应的最小生成树实例(instance本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络控制方法，其特征在于，包括：提供一混合网络架构，该混合网络架构包括多个主机、多个以太网络交换机及m个软件定义网络交换机，m≧1；计算该混合网络架构中的预设生成树；以各m个软件定义网络交换机为一起点，分别获得k个备选路径，以总共获得m×k个备选路径；以及根据该些m×k个备选路径，挑选一最佳路径。

【技术特征摘要】
2015.06.30 TW 1041210841.一种网络控制方法，其特征在于，包括：提供一混合网络架构，该混合网络架构包括多个主机、多个以太网络交换机及m个软件定义网络交换机，m≧1；计算该混合网络架构中的预设生成树；以各m个软件定义网络交换机为一起点，分别获得k个备选路径，以总共获得m×k个备选路径；以及根据该些m×k个备选路径，挑选一最佳路径。2.根据权利要求1所述的网络控制方法，其特征在于，其中这些备选路径均分别被指定虚拟局域网标识符，各该虚拟局域网标识符将被设定在各该路径所经过的所有端口上。3.根据权利要求1所述的网络控制方法，其特征在于，其中在获得这些备选路径的步骤中，是以K最佳路径算法、K最短路径算法或K互斥路径算法获得这些备选路径。4.根据权利要求1所述的网络控制方法，其特征在于，其中这些m×k个备选路径组成m个路径层，这些m个路径层的其中之二透过这些m个软件定义网络交换机的其中之一相互连接。5.根据权利要求1所述的网络控制方法，其特征在于，其中挑选一最佳路径之步骤是根据路径拥塞情况、路径交换机数量或路径总带宽，获得最佳路径。6.根据权利要求1所述的网络控制方法，其特征在于，还包括：更新目前路径为该最佳路径，其中这些软件定义网络交换机分别发布L2更新信息(Layer2updatemessage)，以更新各该以太网络交换机的转发数据库。7.一种网络控制器，设置于一混合网络架构中，该混合网络架构包括多个主机、多个以太网络交换机及m个软件定义网络交换机，m≧1，其特征在于，该网络控制器包括：处理单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昀暄，李光益，林原甲，李诗伟，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71