一种基于SDN网络的TCP连接复用方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SDN网络的TCP连接复用方法，通过SDN控制器将前端多个客户端的HTTP请求复用到SDN交换机与服务器建立的一个TCP连接上，由SDN控制器进行统一的TCP连接复用技术管理与配置。包括步骤：SDN控制器设置有TCP连接表，所述TCP连接表包含若干条TCP连接信息；所述客户端发送与所述服务器建立TCP连接的请求；所述SDN控制器在所述TCP连接表中查询并获取匹配TCP连接；使用所述匹配TCP连接建立所述客户端与所述服务器之间的TCP连接。本发明专利技术通过在SDN网络中实现TCP连接复用，摒弃传统网络中分散管理负载均衡设备而带来的复杂性，配置简单灵活，实现高效集中管理、提高网络运行效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及软件定义网络(Software Defined Network,SDN)
，尤其涉及一种基于SDN网络的TCP连接复用方法。
技术介绍
在传统互联网架构中，客户端与服务器之间要建立HTTP连接，基本的处理方法是，客户端在发送HTTP请求之前需要先与服务器进行TCP三次握手，建立TCP连接，然后发送HTTP请求。服务器收到HTTP请求后进行处理，并将处理的结果发送回客户端，然后客户端和服务器互相发送FIN并在收到FIN的ACK确认后关闭连接，一个完整的HTTP请求响应结束。随着技术发展，出现了基于传统互联网络的TCP连接复用技术。如图1所示，在客户端(如：ClientA)与负载均衡设备之间进行三次握手并发送HTTP请求；负载均衡设备收到请求后，会检测服务器是否存在空闲的长连接，如果不存在，服务器将建立一个新连接。当HTTP请求响应完成后，客户端则与负载均衡设备协商关闭连接，而负载均衡则保持与服务器之间的这个连接。当有其它客户端(如：ClientB)需要发送HTTP请求时，负载均衡设备会直接向与服务器之间保持的这个空闲连接发送HTTP请求，从而实现TCP连接复用。在这种实现方式中，负载均衡设备分散设置于网络中，需要分别进行配置管理。至2006年，软件定义网络兴起，这种新型网络创新架构是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制。SDN将网络设备上的控制权分离出来，由集中的控制器管理，无须依赖底层网络设备(路由器、交换机、防火墙)，屏蔽了来自底层网络设备的差异。而控制权是完全开放的，用户可以自定义任何想实现的网络路由和传输规则策略，从而更加灵活和智能。SDN具备的灵活性和敏捷性更能够适应互联网/移动互联网瞬息万变的业务环境，因此，近年来SDN这一下一代互联网关键技术蓬勃发展，它推动了未来互联网技术创新。包括HP、IBM、Cisco、NEC以及国内的华为、H3C、中兴等传统网络设备制造商都已纷纷加入到SDN及OpenFlow的阵营，同时有一些支持OpenFlow的网络硬件设备已经面世。基于SDN实现数据通信成为趋势，SDN与OpenFlow的相关规范与标准持续演进，众多基于传统互联网络实现的功能需要针对SDN架构重新设计实现，因此基于SDN的TCP连接复用技术成为一个亟待解决的课题。同时，由于SDN将网络设备的控制权分离出来，由控制器集中管理，因此，可以通过SDN控制器集中配置管理TCP连接复用技术所需配置项，摒弃了传统网络中TCP连接复用技术需要分散管理负载均衡设备而带来的复杂性，配置简单灵活，实现高效集中管理、提高网络运行效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于SDN网络的TCP连接复用方法，以实现在SDN网络中运用TCP连接复用，通过控制器将前端多个客户的HTTP请求复用到SDN交换机与服务器建立的一个TCP连接上，由控制器进行统一的TCP连接复用技术管理与配置。摒弃传统网络中分散管理负载均衡设备而带来的复杂性，配置简单灵活，实现高效集中管理、提高网络运行效率。本专利技术提供的一种基于SDN网络的TCP连接复用方法，基于SDN网络利用已有TCP连接建立客户端与服务器之间的TCP连接，包括步骤：当客户端发送与服务器建立TCP连接的请求消息后，SDN控制器查询设置于SDN控制器上的TCP连接表，该TCP连接表包含若干条TCP连接信息；获取查询到的匹配TCP连接；使用匹配的TCP连接建立客户端与服务器之间的TCP连接。优选的，TCP连接表包含SDN交换机的标识IP地址和/或Mac地址。优选的，TCP连接表中记录的TCP连接信息数据至少包含服务器的IP地址、TCP连接信息的空闲时间以及TCP连接的当前使用状态。根据本专利技术的一优选实施例，SDN控制器中设有TCP连接的空闲时间参考值，当TCP连接表中TCP连接信息的空闲时间大于参考值时，SDN控制器执行一TCP连接老化删除动作。根据本专利技术的一优选实施例，还包括SDN交换机向SDN控制器上报其私有信息的步骤，私有信息含SDN交换机标识信息。优选的，SDN交换机使用可扩展报文Experimenter向SDN控制器上报其私有信息，Experimenter报文的Experimenter字段设置为255，Experimenter Type
字段设置为1，Experimenter报文私有字段存储SDN交换机私有信息。优选的，在TCP连接表中查询匹配TCP连接信息时，使用服务器的IP地址和/或Port Id作为查询关键字。根据本专利技术的一优选实施例，还包括步骤：客户端与服务器之间数据传输结束后，SDN控制器保留SDN交换机与服务器之间的TCP连接；在TCP连接表中将保留的TCP连接状态标记为空闲。根据本专利技术的一优选实施例，还包括TCP连接老化删除步骤：判断所述TCP连接表中各TCP连接信息的连接空闲时间是否超时；如果超时，关闭SDN交换机与服务器之间的超时TCP连接；将TCP连接表中的超时TCP连接信息删除。根据本专利技术的另一优选实施例，在SDN控制器根据客户端发出的请求消息查询TCP连接表之后，如果TCP连接表中存在匹配的TCP连接，并且匹配的TCP连接空闲，则使用本专利技术提出的TCP连接复用方法，复用匹配的TCP连接；如果TCP连接表中不存在匹配的TCP连接，或者匹配的TCP连接目前正在使用，则执行如下步骤：SDN控制器建立新TCP连接；SDN控制器使用新TCP连接为客户端与服务器之间建立TCP连接SDN控制器在TCP连接表中增加新TCP连接，并将状态设置为使用中。通过以上解决方案，本专利技术实现在SDN网络中运用TCP连接复用，摒弃传统网络中分散管理负载均衡设备而带来的复杂性，配置简单灵活，实现高效集中管理、提高网络运行效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的现有技术流程示意图；图2是本专利技术的工作原理网络示意图；图3是本专利技术的第一实施例示意图；图4是本专利技术的第二实施例流程示意图；图5是本专利技术的TCP连接查询操作流程示意图；图6是本专利技术的Experimenter报文示意图；图7是本专利技术的TCP连接断开操作流程示意图；图8是本专利技术的TCP连接老化删除流程示意图。附图标号说明：SDN控制器10、 SDN交换机20、 服务器30、客户端40、 Experimenter报文私有字段50、 TCP连接表60。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SDN网络的TCP连接复用方法，其特征在于：在所述SDN网络中，一SDN交换机与一服务器之间存在一TCP连接，当所述TCP连接使用状态为空闲，同时一客户端向所述SDN交换机发起与所述服务器之间建立TCP连接的请求，则所述SDN控制器复用所述空闲TCP连接，该TCP连接复用的方法包括步骤：当所述客户端发送与所述服务器建立TCP连接的请求消息后，所述SDN控制器查询设置于所述SDN控制器上的TCP连接表，所述TCP连接表包含若干条所述TCP连接信息；获取查询到的匹配TCP连接；使用所述匹配TCP连接建立所述客户端与所述服务器之间的TCP连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于SDN网络的TCP连接复用方法，其特征在于：在所述SDN网络中，一SDN交换机与一服务器之间存在一TCP连接，当所述TCP连接使用状态为空闲，同时一客户端向所述SDN交换机发起与所述服务器之间建立TCP连接的请求，则所述SDN控制器复用所述空闲TCP连接，该TCP连接复用的方法包括步骤：当所述客户端发送与所述服务器建立TCP连接的请求消息后，所述SDN控制器查询设置于所述SDN控制器上的TCP连接表，所述TCP连接表包含若干条所述TCP连接信息；获取查询到的匹配TCP连接；使用所述匹配TCP连接建立所述客户端与所述服务器之间的TCP连接。2.如权利要求1所述的一种基于SDN网络的TCP连接复用方法，其特征在于，所述TCP连接表包含SDN交换机的标识IP地址和/或Mac地址。3.如权利要求1所述的一种基于SDN网络的TCP连接复用方法，其特征在于，所述TCP连接表中记录的所述TCP连接信息至少包含所述服务器的IP地址、所述TCP连接的空闲时间以及所述TCP连接的当前使用状态。4.如权利要求3所述的一种基于SDN网络的TCP连接复用方法，其特征在于，所述SDN控制器中设有TCP连接的空闲时间参考值，当所述TCP连接表中所述TCP连接信息的空闲时间大于所述参考值时，所述SDN控制器执行一TCP连接老化删除动作。5.如权利要求2所述的一种基于SDN网络的TCP连接复用方法，其特征在于，还包括所述SDN交换机向所述SDN控制器上报其私有信息的步骤，所述私有信息含SDN交换机标识信息。6.如权利要求5所述的一种基于SDN网络的TCP连接复用方法，其特征在于，所述SDN交换机使用可扩展报文Experimenter向所述SDN控制器上报其私有信息，Experi...

【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