一种通信方法、交换机、控制器及通信系统技术方案

本发明专利技术涉及一种通信方法，该方法通过将同一网段和不同网段的主机通过OpenFlow交换机和SDN控制器互连后，OpenFlow交换机接收第一主机发送的目的IP地址为虚拟网关的IP地址、目的MAC地址为虚拟网关的MAC地址的第一PING请求报文之后，将所述PING请求报文发送给所述SDN控制器，之后将所述SDN控制器下发的PING回复报文下发给所述第一主机，以建立所述虚拟网关与所述第一主机之间的通信链路。这样，能够在一次配置之后，实现将OpenFlow交换机和SDN控制器作为几个网段的交换机的共同的默认网关，实现网关之间的互连通信，并且进一步可以实现不同网段的主机之间的通信。

【技术实现步骤摘要】
一种通信方法、交换机、控制器及通信系统
本专利技术涉及通信领域，具体涉及一种通信方法及实现该种通信方法的交换机、控制器和通信系统。
技术介绍
网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连的网络互连设备。网关，既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备，用于在使用相同或不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间。默认网关是指局域网中的一个互联网协议(InternetProtocol，IP)子网的默认出口网关。该子网中的任意一台主机如果要与其他IP网段的主机通信，则将数据包发给默认网关，由这个网关来处理数据包和转发数据包。现有技术中，通常需要配置默认网关的IP后才能正常的与其他IP网段的主机通信和访问互联网。之后，移动终端都是通过动态主机分配协议(DynamicHostConfigurationProtocol，DHCP)协议自动获取和配置其自身的IP和网关地址。传统3层IP网络的默认网关可以配置在路由器或一台物理主机上，即由路由器或主机充当了默认网关的角色。一个IP网段的主机通过一到多台的传统2层交换机连接到该路由器或物理主机，并在该路由器或主机上配置一到多条静态路由(小型网络)或动态路由协议(大型复杂网络)，以实现该IP子网与其他网段/外网的通信。不同子网之间的主机经由各自的默认网关并依照这些网关/路由器上配置的静态路由或动态路由协议通信。现有技术的方案要求网络管理员手动的配置所有的静态路由到1到2台的路由器上，主机或接入层交换机的变动都会造成静态路由的重新配置。例如，如果一台主机的接入点变动，即其接入点从一台以太网交换机的非VLAN端口变动到另外一个虚拟局域网(VirtualLocalAreaNetwork，VLAN)端口(或该台以太网交换机的VLAN端口发生变动)，则该主机的IP和默认网关都要做相应的变更(修改为新端口所在VLAN所属的网段和网关)。如果一条静态路由的下一跳发生了改变，则需要登录路由器并在命令行下修改原先的静态路由规则。此外，园区网中每增加一个IP子网，都要在路由器上预先新增相应的静态路由和物理端口，并增加VLAN或扩充以太网交换机设备，使得网络部署的复杂度和成本增加。现有技术的方案，存在的问题是，网络拓扑结构变化时，使得网络的部署和迁移很不灵活、配置繁琐、可维护难度高、可扩展性低的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种通信方法，以通过SDN控制器和OpenFlow交换机组合后作为虚拟的默认网关实现不同网段之间主机的互连通信，并且在网络拓扑发生改变时，不需要手动进行逐个配置修改。为实现上述目的，本专利技术实施例第一方面提供了一种通信方法，一种通信方法，所述方法包括：OpenFlow交换机接收第一主机发送的第一因特网包探索器PING请求报文，所述第一PING请求报文的目的IP地址为虚拟网关的IP地址，所述第一PING请求报文的目的MAC地址为所述虚拟网关的MAC地址，所述虚拟网关为所述第一主机所处网段的默认网关，该虚拟网关由所述OpenFlow交换机和与该OpenFlow交换机连接的软件定义网络SDN控制器组成，所述第一主机位于所述SDN控制器的管理的至少一个网段；将所述PING请求报文发送给所述SDN控制器；接收所述SDN控制器下发的PING回复报文；将所述PING回复报文下发给所述第一主机，以建立所述虚拟网关与所述第一主机之间的通信链路。第二方面，本专利技术实施例提供了一种通信方法，该包括：接收OpenFlow交换机发送的第一PING请求报文，所述第一PING请求报文由第一主机生成后发送给所述OpenFlow交换机，所述第一PING请求报文的目的IP地址为虚拟网关的IP地址，所述第一PING请求报文的目的MAC地址为所述虚拟网关的MAC地址，所述虚拟网关为所述第一主机所处网段的默认网关，该虚拟网关由所述OpenFlow交换机和与该OpenFlow交换机连接的软件定义网络SDN控制器组成，所述第一主机位于所述SDN控制器的管理的至少一个网段；对所述第一PING请求报文进行流表匹配通过后，生成PING回复报文；将所述PING回复报文下发给所述OpenFlow交换机，以便于所述OpenFlow交换机将所述PING回复报文下发给所述第一主机，以建立所述虚拟网关与所述第一主机之间的通信链路。第三方面，本专利技术实施例提供了一种交换机，所述交换机包括：第一接收模块，用于接收第一主机发送的第一因特网包探索器PING请求报文，所述第一PING请求报文的目的IP地址为虚拟网关的IP地址，所述第一PING请求报文的目的MAC地址为所述虚拟网关的MAC地址，所述虚拟网关为所述第一主机所处网段的默认网关，该虚拟网关由所述交换机和与该交换机连接的软件定义网络SDN控制器组成，所述第一主机位于所述SDN控制器的管理的至少一个网段；第一发送模块，用于将所述PING请求报文发送给所述SDN控制器；第二接收模块，用于接收所述SDN控制器下发的PING回复报文；第二发送模块，用于将所述PING回复报文下发给所述第一主机，以建立所述虚拟网关与所述第一主机之间的通信链路。第四方面，本专利技术实施例提供了一种控制器，所述控制器包括：第一接收模块，用于接收OpenFlow交换机发送的第一PING请求报文，所述第一PING请求报文由第一主机生成后发送给所述OpenFlow交换机，所述第一PING请求报文的目的IP地址为虚拟网关的IP地址，所述第一PING请求报文的目的MAC地址为所述虚拟网关的MAC地址，所述虚拟网关为所述第一主机所处网段的默认网关，该虚拟网关由所述OpenFlow交换机和与该OpenFlow交换机连接的软件定义网络SDN控制器组成，所述第一主机位于所述SDN控制器的管理的至少一个网段；报文生成模块，用于对所述第一PING请求报文进行流表匹配通过后，生成PING回复报文；第一发送模块，用于将所述PING回复报文下发给所述OpenFlow交换机，以便于所述OpenFlow交换机将所述PING回复报文下发给所述第一主机，以建立所述虚拟网关与所述第一主机之间的通信链路。第五方面，本专利技术实施例提供了一种通信系统，该系统包括本专利技术实施例第三方面提供的交换机和本专利技术实施例第四方面提供的控制器。本专利技术实施例通过将同一网段和不同网段的主机通过OpenFlow交换机和SDN控制器互连后，OpenFlow交换机接收第一主机发送的目的IP地址为虚拟网关的IP地址、目的MAC地址为虚拟网关的MAC地址的第一PING请求报文之后，将所述PING请求报文发送给所述SDN控制器，之后将所述SDN控制器下发的PING回复报文下发给所述第一主机，以建立所述虚拟网关与所述第一主机之间的通信链路。这样，能够在一次配置之后，实现将OpenFlow交换机和SDN控制器作为几个网段的交换机的共同的默认网关，实现网关之间的互连通信。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种通信系统的架构图；图2为本专利技术实施例提供的一种通信方法的流程图；图3是本专利技术实施例中控制器对ICMP报文进行处理的流程图；图4是本专利技术实施例中控制器对ARP报文进行处理的流程图；图5是本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：OpenFlow交换机接收第一主机发送的第一因特网包探索器PING请求报文，所述第一PING请求报文的目的IP地址为虚拟网关的IP地址，所述第一PING请求报文的目的MAC地址为所述虚拟网关的MAC地址，所述虚拟网关为所述第一主机所处网段的默认网关，该虚拟网关由所述OpenFlow交换机和与该OpenFlow交换机连接的软件定义网络SDN控制器组成，所述第一主机位于所述SDN控制器的管理的至少一个网段；将所述PING请求报文发送给所述SDN控制器；接收所述SDN控制器下发的PING回复报文；将所述PING回复报文下发给所述第一主机，以建立所述虚拟网关与所述第一主机之间的通信链路。

【技术特征摘要】
1.一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：OpenFlow交换机接收第一主机发送的第一因特网包探索器PING请求报文，所述第一PING请求报文的目的IP地址为虚拟网关的IP地址，所述第一PING请求报文的目的MAC地址为所述虚拟网关的MAC地址，所述虚拟网关为所述第一主机所处网段的默认网关，该虚拟网关由所述OpenFlow交换机和与该OpenFlow交换机连接的软件定义网络SDN控制器组成，所述第一主机位于所述SDN控制器的管理的至少一个网段；将所述PING请求报文发送给所述SDN控制器；接收所述SDN控制器下发的PING回复报文；将所述PING回复报文下发给所述第一主机，以建立所述虚拟网关与所述第一主机之间的通信链路。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收第一主机发送的PING请求报文，之前，还包括：接收第一主机发送的地址解析协议ARP请求报文，该ARP请求报文用于获取所述虚拟网关的MAC地址；将所述ARP请求报文发送给所述SDN控制器；接收所述SDN控制器下发的ARP回应报文，该ARP回应报文中携带所述虚拟网关的MAC地址；将所述ARP回应报文下发给所述第一主机。3.如权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述PING回复报文下发给所述第一主机，以建立所述虚拟网关与所述第一主机之间的通信链路；之后，还包括：接收所述第一主机发送的第二PING请求报文，所述第二PING请求报文的目的地址为第二主机的IP地址，所述第二PING请求报文的目的MAC地址为所述虚拟网关的MAC地址，所述第一主机和第二主机位于不同的IP网段；将所述第二PING请求报文上传至所述SDN控制器，以便于所述SDN控制器对所述第二PING请求报文进行流表匹配，并且所述SDN控制器对所述第二PING请求报文进行流表匹配成功后，对所述第二PING请求报文的目的MAC地址修改为所述第二主机的MAC地址，封装为第三PING报文之后，将所述第三PING报文下发给所述第二主机，建立所述第一主机到所述第二主机之间的通信链路。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OpenFlow交换机接收第一主机发送的第一因特网包探索器PING请求报文，之前，还包括：接收SDN控制器下发的策略流表，所述策略流表具有匹配项，满足该匹配项的报文将被所述OpenFlow交换机上送到SDN控制器。5.一种通信方法，其特征在于，包括：接收OpenFlow交换机发送的第一PING请求报文，所述第一PING请求报文由第一主机生成后发送给所述OpenFlow交换机，所述第一PING请求报文的目的IP地址为虚拟网关的IP地址，所述第一PING请求报文的目的MAC地址为所述虚拟网关的MAC地址，所述虚拟网关为所述第一主机所处网段的默认网关，该虚拟网关由所述OpenFlow交换机和与该OpenFlow交换机连接的软件定义网络SDN控制器组成，所述第一主机位于所述SDN控制器的管理的至少一个网段；对所述第一PING请求报文进行流表匹配通过后，生成PING回复报文；将所述PING回复报文下发给所述OpenFlow交换机，以便于所述OpenFlow交换机将所述PING回复报文下发给所述第一主机，以建立所述虚拟网关与所述第一主机之间的通信链路。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收OpenFlow交换机发送的第一PING请求报文，之前，还包括：接收所述OpenFlow交换机发送的ARP请求报文，所述ARP请求报文是所述第一主机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启昌，黄东远，周都，
申请(专利权)人：福建星网锐捷网络有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35