本发明专利技术实施例公开了一种SDN数据平面链路备份方法及装置，所述方法包括：获取SDN中每条链路上的数据流的数量，根据所述数据流的数量确定所述每条链路的重要性；根据所述每条链路的重要性将所述SDN中的链路分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中；对所述重要性等级集合中重要性等级不同的链路采用不同的备份路径选取策略，所述不同的备份路径选取策略的备份路径数量不同；根据所述备份路径选取策略生成所述备份路径的流表项，并向所述SDN中的交换机下发所述备份路径的流表项。应用本发明专利技术实施例，在故障恢复过程中，能够有效减少备份路径所消耗的存储资源，提高网络的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及网络
，尤其涉及一种SDN数据平面链路备份方法及装置。
技术介绍
软件定义网络(SoftwareDefinedNetworking，SDN)是一种将控制功能与数据转发功能分离的新型网络架构，SDN的控制功能由集中式的控制器执行，并通过应用程序接口实现数据平面和控制平面的通信。控制平面可以使网络配置更加智能和简便，而数据平面只负责管理流表和其中存储的由控制器下发的流表项。很显然，数据平面是SDN正常运行的关键，而数据平面的故障恢复是目前急需解决的问题。数据平面存在的故障主要包括交换机节点故障和连接链路故障，目前数据平面的故障恢复方法主要为反应式恢复和主动式恢复。反应式恢复不提前配置恢复路径，而是在故障发生时通知控制器，由控制器重新计算备份路径后再下发流表项给受影响的交换机；主动式恢复需要控制器提前计算备份路径并提前在相关交换机中存储备份路径的流表项，在故障发生时交换机不需要请求控制器另外建立新路径，而是直接将数据流切换到备份路径，过程中无需控制器的参与。由于在整个SDN故障恢复的过程中，主要关注的因素是恢复时延和丢包率，所以，现有技术为了满足故障恢复的时延丢包率的要求，都采用了主动式恢复策略，但该策略需要提前在相关的交换机中存储备份路径的流表项，而目前交换机中用于存储流表项的TCAM(TernaryContentAddressableMemories，三态内容寻址存储器)不仅昂贵，而且存储空间有限、能量消耗较大。另外，随着网络通信量的增加，流表项也会增多，当需要存储的流表项超过TCAM的存储空间时，就会删除暂时不用的流表项，这会进一步增加时延，降低网络的通信质量。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种SDN数据平面链路备份方法及装置，在故障恢复过程中，能够有效减少备份路径存储资源的消耗，从而提高网络的可靠性。为达到上述目的，本专利技术实施例公开了一种SDN数据平面链路备份方法，所述方法包括：获取所述SDN中每条链路上的数据流的数量，根据所述数据流的数量确定所述每条链路的重要性；根据所述每条链路的重要性将所述SDN中的链路分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中；对所述重要性等级集合中重要性等级不同的链路采用不同的备份路径选取策略，所述不同的备份路径选取策略的备份路径数量不同；根据所述备份路径选取策略生成所述备份路径的流表项，并向所述SDN中的交换机下发所述备份路径的流表项。优选的，所述方法还包括：获取所述SDN中每条链路上的带宽利用率；所述根据所述数据流的数量确定所述每条链路的重要性，包括：根据所述数据流的数量和所述带宽利用率确定所述每条链路的重要性。优选的，所述根据所述每条链路的重要性将所述SDN中的链路分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中，包括：根据公式：FNU(l)＝1-e[-FN(l)]IMPL(l)＝[2(αFNU(l)+(1-α)BUR(l))]确定所述每条链路的重要性等级IMPL(l)，其中，FN(l)表示链路l上经过的数据流的数量，FNU(l)表示链路l上经过的数据流的数量的标准化值，BUR(l)表示链路l的带宽利用率，IMPL(l)表示链路l的重要性等级，α表示调节系数，且α∈[0，1]；根据所述每条链路的重要性等级IMPL(l)，将所述SDN中的链路l分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中。优选的，所述根据所述每条链路的重要性将所述SDN中的链路分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中，包括：将所述SDN中的链路分别存储到三个不同的重要性等级集合中。优选的，所述对所述重要性等级集合中重要性等级不同的链路采用不同的备份路径选取策略，包括：对重要性等级最高集合中的链路采用双路径策略计算备份路径，所述双路径策略的备份路径包括两条备份路径；对重要性等级第二高集合中的链路采用单路径策略计算备份路径，所述单路径策略的备份路径包括一条备份路径；对重要性等级最低集合中的链路采用反应式策略计算备份路径，所述反应式策略在所述链路出现故障时实时计算备份路径。优选的，所述根据所述备份路径选取策略生成所述备份路径的流表项，并向所述SDN中的交换机下发所述备份路径的流表项，包括：根据所述双路径策略生成两条备份路径的流表项，并向所述交换机下发所述流表项；根据所述单路径策略生成一条备份路径的流表项，并向所述交换机下发所述流表项。本专利技术实施例还公开了一种SDN数据平面链路备份装置，所述装置包括：第一获取模块，用于获取SDN中每条链路上的数据流的数量，根据所述数据流的数量确定所述每条链路的重要性；存储模块，用于根据所述每条链路的重要性将所述SDN中的链路分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中；处理模块，用于对所述重要性等级集合中重要性等级不同的链路采用不同的备份路径选取策略，所述不同的备份路径选取策略的备份路径数量不同；发送模块，用于根据所述备份路径选取策略生成所述备份路径的流表项，并向所述SDN中的交换机下发所述备份路径的流表项。优选的，所述装置还包括：第二获取模块，用于获取所述SDN中每条链路上的带宽利用率；根据所述数据流的数量和所述带宽利用率确定所述每条链路的重要性。优选的，所述存储模块还用于：根据公式：FNU(l)＝1-e[-FN(l)]IMPL(l)＝[2(αFNU(l)+(1-α)BUR(l))]确定所述每条链路的重要性等级IMPL(l)，其中，FN(l)表示链路l上经过的数据流的数量，FNU(l)表示链路l上经过的数据流的数量的标准化值，BUR(l)表示链路l的带宽利用率，IMPL(l)表示链路l的重要性等级，α表示调节系数，且α∈[0，1]；根据所述每条链路的重要性等级IMPL(l)，将所述SDN中的链路l分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中。优选的，所述存储模块还用于：将所述SDN中的链路分别存储到三个不同的重要性等级集合中。由上述的技术方案可见，本专利技术实施例通过对SDN中每条链路的重要性进行划分，差异化的为不同重要性等级的链路采取不同的备份路径选取策略，减少了用于备份路径的流表项，节省了交换机中备份资源的消耗。当然，实施本专利技术的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。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为本专利技术实施例提供的一种SDN数据平面链路备份方法的基本流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种SDN网络架构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种SDN数据平面链路备份方法的具体流程示意图；图4为本专利技术实施例(IML)与现有技术(DP)和(CR)用于故障恢复所需流表项的占比对比图；图5为本专利技术实施例(IML)与现有技术(DP)和(CR)中三种不同等级的链路用于故障恢复所需的流表项分别占所有备份路径流表项的比重对比图；图6为本专利技术实施例(IML)与现有技术(DP)和(CR)在不同交换机数量下故障恢复所需流表项的占比对比图；图7为本专利技术实施例提出的一种用于故障恢复的流表项消耗对比图；图8为本专利技术实施例(IML)在不同网络本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种SDN数据平面链路备份方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述SDN中每条链路上的数据流的数量，根据所述数据流的数量确定所述每条链路的重要性；根据所述每条链路的重要性将所述SDN中的链路分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中；对所述重要性等级集合中重要性等级不同的链路采用不同的备份路径选取策略，所述不同的备份路径选取策略的备份路径数量不同；根据所述备份路径选取策略生成所述备份路径的流表项，并向所述SDN中的交换机下发所述备份路径的流表项。
【技术特征摘要】
1.一种SDN数据平面链路备份方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述SDN中每条链路上的数据流的数量，根据所述数据流的数量确定所述每条链路的重要性；根据所述每条链路的重要性将所述SDN中的链路分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中；对所述重要性等级集合中重要性等级不同的链路采用不同的备份路径选取策略，所述不同的备份路径选取策略的备份路径数量不同；根据所述备份路径选取策略生成所述备份路径的流表项，并向所述SDN中的交换机下发所述备份路径的流表项。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述SDN中每条链路上的带宽利用率；所述根据所述数据流的数量确定所述每条链路的重要性，包括：根据所述数据流的数量和所述带宽利用率确定所述每条链路的重要性。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述每条链路的重要性将所述SDN中的链路分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中，包括：根据公式：FNU(l)＝1-e[-FN(l)]IMPL(l)＝[2(αFNU(l)+(1-α)BUR(l))]确定所述每条链路的重要性等级IMPL(l)，其中，FN(l)表示链路l上经过的数据流的数量，FNU(l)表示链路l上经过的数据流的数量的标准化值，BUR(l)表示链路l的带宽利用率，IMPL(l)表示链路l的重要性等级，α表示调节系数，且α∈[0，1]；根据所述每条链路的重要性等级IMPL(l)，将所述SDN中的链路l分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述每条链路的重要性将所述SDN中的链路分别存储到至少两个不同的重要性等级集合中，包括：将所述SDN中的链路分别存储到三个不同的重要性等级集合中。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述重要性等级集合中重要性等级不同的链路采用不同的备份路径选取策略，包括：对重要性等级最高集合中的链路采用双路径策略计算备份路径，所述双路径策略的备份路径包括两条备份路径；对重要性等级第二高集合中的链路采用单路径策略计算备份路径，所述单路径策略的备份...
【专利技术属性】
技术研发人员：王颖，李文璟，张淑娟，吴虹洁，钟庆洪，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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