用于软件定义网络中的网络拓扑发现的方法、设备和系统技术方案

用于软件定义网络(SDN)网络中的网络拓扑发现的方法、设备和系统。在SDN网络中的底层控制设备和超级控制设备处，拓扑数据与拓扑发现逻辑分离，并且被存储在跨域数据库中。底层控制设备在获取与SDN网络中所包括的多个域中的一个域内的多个交换机相关联的拓扑数据后，使用拓扑发现逻辑并且基于所获取的拓扑数据确定与这些交换机相关联的域内拓扑，继而向跨域数据库发送指示该域内拓扑的拓扑数据。还公开了在超级控制设备处实施的方法，在包括底层控制设备和超级控制设备的SDN网络中实施的相应方法，以及能够实现上述方法的底层控制设备、超级控制设备以及包括底层控制设备和超级控制设备的系统。

Method, Equipment and System for Network Topology Discovery in Software Definition Networks

Methods, devices and systems for network topology discovery in software defined network (SDN) networks. Topological data is separated from topology discovery logic and stored in cross-domain databases at the underlying control devices and super control devices in SDN networks. After acquiring the topological data associated with multiple switches in one of the domains included in the SDN network, the underlying control device uses the topology discovery logic and determines the intra-domain topology associated with these switches based on the acquired topological data, and then sends the topological data indicating the intra-domain topology to the cross-domain database. The methods implemented in the Super Control Equipment Department, the corresponding methods implemented in the SDN network including the underlying control equipment and the super control equipment, and the underlying control equipment, the super control equipment and the system including the underlying control equipment and the super control equipment capable of realizing the above methods are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
用于软件定义网络中的网络拓扑发现的方法、设备和系统
本公开的实施例总体上涉及通信技术，更具体地，涉及用于软件定义网络(SDN)网络中的网络拓扑发现的方法、设备和系统。
技术介绍
网络功能虚拟化(NetworkFunctionVirtualization，NFV)技术和软件定义网络(Software-DefinedNetworking，SDN)技术已经在电信网络中得到应用。基于SDN技术的电信网络也被称为SDN网络。在此种网络中，网络控制平面与转发平面在物理上分离，并且控制平面可以对多个设备进行控制。随着NFV技术和SDN技术在电信网络中的发展，电信网络越来越以软件为导向。目前，SDN网络中的拓扑发现架构是以应用为中心的。例如，一个SDN网络可以包括由交换机组成的多个域。数据在一个域中经由多个交换机的路由和处理可以由SDN控制器(为讨论方便，称为“底层控制设备”)进行控制。底层控制设备中包含拓扑发现应用，该应用可以例如使用链路层发现协议(LinkLayerDiscoveryProtocol，LLDP)来计算域内的拓扑。在多个底层控制设备之上还可以另外设置一个SDN控制器(为便于讨论，称为“超级控制设备”)，用于执行跨多个域的路由控制功能。超级控制设备中也包含拓扑发现应用，其可以根据各个域内的拓扑信息计算跨多个域的拓扑。在各控制设备包含的拓扑发现应用中，有关链路分析和拓扑计算的逻辑以及有关链路和交换机的拓扑数据紧密地耦合在一起，共同完成拓扑发现功能。在这种情况下，为了实现域内拓扑数据从底层控制设备到超级控制设备的传输，需要在超级控制设备与底层控制设备之间建立通信链路。数据可以在各控制设备中的拓扑发现应用之间经由相应的通信链路基于点到点消息来传输。然而，这种点到点消息由于接收方和发送方固定而很难增加新的接收方和发送方，因而难以进行功能扩展。数据和逻辑的紧密耦合以及数据发送器和接收器的紧密耦合导致系统实现复杂，系统的可扩展性和灵活性较低，并且数据相对封闭。而且，随着新的网络功能和服务在网络中的持续开发和添加，这种传统网络架构变得越来越复杂。
技术实现思路
总体上，本公开的实施例提出了用于SDN网络中的网络拓扑发现的方法、设备和系统。在第一方面，本公开的实施例提供了一种在SDN网络中的底层控制设备处实施的方法。该方法包括：获取与SDN网络中所包括的多个域中的一个域内的多个交换机相关联的第一拓扑数据；使用第一拓扑发现逻辑，基于所获取的第一拓扑数据确定与该多个交换机相关联的域内拓扑；以及向SDN网络中的跨域数据库发送指示该域内拓扑的第二拓扑数据。在第二方面，本公开的实施例提供了一种SDN网络中的超级控制设备处实施的方法。该方法包括：从SDN网络中的跨域数据库获取跨域数据库中存储的与SDN网络中所包括的多个域中的每个域内的多个交换机相关联的第二拓扑数据；使用第二拓扑发现逻辑，基于所获取的第二拓扑数据确定与多个域内的交换机相关联的跨域拓扑；以及向跨域数据库发送指示跨域拓扑的第三拓扑数据。在第三方面，本公开的实施例提供了一种SDN网络中的网络拓扑发现的方法。该SDN网络包括超级控制设备、跨域数据库和多个底层控制设备。多个底层控制设备中的一个底层控制设备用于控制SDN网络中所包括的多个域中的一个域内的多个交换机。在该方法中，在多个底层控制设备中的一个底层控制设备处，获取与相应域内的多个交换机相关联的第一拓扑数据；使用第一拓扑发现逻辑，基于所获取的第一拓扑数据确定与该多个交换机相关联的域内拓扑；以及向跨域数据库发送指示域内拓扑的第二拓扑数据。在超级控制设备处，从跨域数据库获取第二拓扑数据；使用第二拓扑发现逻辑，基于所获取的第二拓扑数据确定与多个域内的交换机相关联的跨域拓扑；以及向跨域数据库发送指示跨域拓扑的第三拓扑数据。在第四方面，本公开的实施例提供了一种SDN网络中的底层控制设备。该底层控制设备包括至少一个处理器以及至少一个存储器。该至少一个存储器耦合到该至少一个处理器，并且包括存储于其上的指令。该指令在被该至少一个处理器执行时，使底层控制设备执行根据第一方面的方法。在第五方面，本公开的实施例提供了一种SDN网络中的超级控制设备。该超级控制设备包括至少一个处理器以及至少一个存储器。该至少一个存储器耦合到该至少一个处理器，并且包括存储于其上的指令。该指令在被该至少一个处理器执行时，使超级控制设备执行根据第二方面的方法。在第六方面，本公开的实施例提供了一种用于实现SDN网络中的拓扑发现的系统。该系统包括根据第四方面的底层控制设备以及根据第五方面的超级控制设备。在第七方面，本公开的实施例提供了一种有形地存储指令的计算机可读存储介质。该指令在被至少一个处理器执行时，使该至少一个处理器执行根据第一方面、第二方面或者第三方面的方法。通过下文描述将会理解，根据本公开的实施例，在底层控制设备和超级控制设备处，拓扑数据与拓扑发现逻辑分离，并且存储在跨域数据库中。相应地，超级控制设备在确定SDN网络的跨域拓扑时，可以直接从跨域数据库获取相关数据。以此方式，大大简化了网络架构和拓扑发现过程，并且增强了网络功能的灵活性和可扩展性。应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。附图说明结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：图1示出了SDN网络中的传统网络拓扑发现过程；图2示出了根据本公开的某些实施例的SDN网络中的示例网络拓扑发现过程；图3示出了根据本公开的某些实施例的方法的流程图；图4示出了根据本公开的某些其他实施例的方法的流程图；图5示出了根据本公开的某些实施例的装置的框图；图6示出了根据本公开的某些其他实施例的装置的框图；图7示出了适合实现本公开的实施例的设备的框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。在此使用的术语“底层控制设备”是指能够在SDN网络中的一个域内实现关于数据路由和处理等的网络控制功能的任意适当设备。在此使用的术语“超级控制设备”是指能够在SDN网络中跨多个域实现网络控制功能的任意适当设备。底层控制设备和/或超级控制设备的示例包括但不限于以下一个或多个：主机、刀片服务器、个人计算机(PC)、路由器、交换机、膝上型计算机、平板式计算机，等等。在此使用的术语“域内拓扑”是指在网络的一个域内，交换机的布局以及相互之间的连接关系等。作为示例，域内拓扑可以包括有关以下内容的信息：在一个域内哪些交换机之间存在链路，这些链路是通过相应交换机的哪些端口形成的，等等。在此使用的术语“跨域拓扑”是指在网络的多个域之间，交换机的布局以及相互之间的连接关系等。在此使用的术语“拓扑数据”是指指示网络内、网络中的各个域之间、或者某个域内的交换机的布局以及相互之间的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软件定义网络(SDN)网络中的底层控制设备处执行的方法，所述底层控制设备用于控制所述SDN网络中所包括的多个域中的一个域内的多个交换机，所述方法包括：获取与所述域内的所述多个交换机相关联的第一拓扑数据；使用第一拓扑发现逻辑，基于所获取的所述第一拓扑数据确定与所述多个交换机相关联的域内拓扑；以及向所述SDN网络中的跨域数据库发送指示所述域内拓扑的第二拓扑数据。

【技术特征摘要】
1.一种软件定义网络(SDN)网络中的底层控制设备处执行的方法，所述底层控制设备用于控制所述SDN网络中所包括的多个域中的一个域内的多个交换机，所述方法包括：获取与所述域内的所述多个交换机相关联的第一拓扑数据；使用第一拓扑发现逻辑，基于所获取的所述第一拓扑数据确定与所述多个交换机相关联的域内拓扑；以及向所述SDN网络中的跨域数据库发送指示所述域内拓扑的第二拓扑数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中向所述跨域数据库发送所述第二拓扑数据包括：使用数据分发服务DDS来向所述跨域数据库发送所述第二拓扑数据。3.根据权利要求2所述的方法，其中使用所述DDS来发送所述第二拓扑数据包括：通过向所述跨域数据库发布拓扑数据更新来发送所述第二拓扑数据。4.根据权利要求2所述的方法，还包括：向所述跨域数据库发送拓扑数据更新通知。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二拓扑数据包括与以下至少一项有关的数据：所述多个交换机之间的链路、所述链路的带宽、所述交换机的负载、以及所述交换机的用于支持相应链路的端口。6.根据权利要求1所述的方法，其中获取所述第一拓扑数据包括：访问所述跨域数据库以获取所述第一拓扑数据。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述底层控制设备与所述跨域数据库之间采用YANG数据模型进行数据交换。8.一种在软件定义网络(SDN)网络中的超级控制设备处执行的方法，所述SDN网络包括多个域，每个所述域包括多个交换机，所述方法包括：从所述SDN网络中的跨域数据库获取所述跨域数据库中存储的与每个所述域内的所述多个交换机相关联的第二拓扑数据；使用第二拓扑发现逻辑，基于所获取的所述第二拓扑数据确定与所述多个域内的所述交换机相关联的跨域拓扑；以及向所述跨域数据库发送指示所述跨域拓扑的第三拓扑数据。9.根据权利要求8所述的方法，其中从所述跨域数据库获取所述第二拓扑数据包括：使用数据分发服务DDS来从所述跨域数据库获取所述第二拓扑数据。10.根据权利要求9所述的方法，其中使用所述DDS来获取所述第二拓扑数据包括：向所述跨域数据库订阅所述第二拓扑数据；以及响应于从所述跨域数据库接收到拓扑数据更新通知，访问所述跨域数据库以获取所述第二拓扑数据。11.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二拓扑数据包括与以下至少一项有关的数据：每个所述域内的所述多个交换机之间的链路、所述链路的带宽、所述多个交换机的负载、以...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕小鹏，万永根，
申请(专利权)人：上海诺基亚贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31