端到端的路径控制和数据传输方法、OpenFlow控制器和交换机技术

技术编号:14567423 阅读:153 留言:0更新日期:2017-02-06 01:01
本发明专利技术公开了一种端到端的路径控制和数据传输的方法、OpenFlow控制器和交换机,属于通信技术领域。所述路径控制方法包括:OpenFlow控制器获取管理域或自治系统的网络拓扑和网络状态信息;确定待传输的数据包的源地址和目的地址、及路径;确定路径中的第一OpenFlow交换机,向第一OpenFlow交换机下发控制消息,控制消息用于重新设置待传输的数据包中的目的地址和源路由,并将数据包从指定端口发出。本发明专利技术通过OpenFlow控制器实现对整个端到端的路径的控制,有利于灵活高效地调度全网的网络资源,有助于实现QoS保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
,特别涉及一种端到端的路径的控制和数据传输方法、OpenFlow控制器和交换机。
技术介绍
随着软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork,简称“SDN”)理念的不断发展,开放流(OpenFlow)网络的发展步伐也在不断加快。在一定时期内,开放流网络将与传统IP网络共存。一种比较常见的场景为同一个管理域(即属于同一个网络运营商的多种网络)内,网际协议(InternetProtocol,简称“IP”)网络作为核心网络,而多个OpenFlow网络作为接入网络与IP网络互联。那么,如何调度该管理域内的网络资源,创建和控制端到端(即主机到主机之间)的路径成为了重要的研究课题。现有技术中,提供一种尽力而为的端到端的路径的控制方法,OpenFlow网络中的开放流控制器(OpenFlowController,简称“OFC”)根据该OpenFlow网络中的开放流交换机(OpenFlowSwitch,简称“OFS”)之间的实时链路状态以及边缘的OFS与IP网络中边缘的路由器之间的当前链路状态,对OpenFlow网络段、OpenFlow网络与IP网络的边缘连接部分的链路进行控制,然后将数据发送至IP网络,IP网络采用尽力而为服务(Best-EffortService)模型来发送数据,但对数据的延时、可靠性等性能不提供任何保证)。在实现本专利技术的过程中,专利技术人发现现有技术至少存在以下问题:由于OpenFlow控制器无法根据IP网络内的链路的实时状态对其进行控制,因而无法对端到端的路径进行统一地控制,而IP网络中的尽力而为的服务并不能保证QoS,故整个端到端的路径无法保证服务质量(QualityofService,简称“QoS”)。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题,本专利技术实施例提供了一种端到端的路径的控制方法和数据传输方法。所述技术方案如下:一方面,本专利技术实施例提供了一种端到端的路径控制方法,所述方法包括:OpenFlow控制器获取管理域或自治系统的网络拓扑和网络状态信息,所述管理域包括所述OpenFlow控制器所属的OpenFlow网络和IP网络,所述OpenFlow网络包括多个OpenFlow交换机,所述IP网络包括多个交换设备,所述自治系统包括所述OpenFlow控制器、所述OpenFlow控制器控制的多个OpenFlow交换机和非所述OpenFlow控制器控制的多个交换设备;确定待传输的数据包的源地址和目的地址;根据所述网络拓扑和网络状态信息,确定所述源地址到所述目的地址的路径;确定所述路径中的第一OpenFlow交换机,所述第一OpenFlow交换机为多个OpenFlow交换机中的一个,且所述第一OpenFlow交换机的下一跳为第一交换设备,所述第一交换设备为多个交换设备中的一个;向所述第一OpenFlow交换机下发控制消息,所述控制消息用于指示所述第一OpenFlow交换机将所述待传输的数据包中的目的地址设置为所述第一交换设备的地址,所述控制消息还用于指示所述第一OpenFlow交换机重新设置所述待传输的数据包中的源路由,重新设置后的所述源路由依次包括所述路径中位于所述第一交换设备之后的剩余的交换设备的地址和所述目的地址,所述控制消息还用于指示所述第一OpenFlow交换机将所述待传输的数据包从所述第一OpenFlow交换机的指定端口发送给所述第一交换设备。进一步地,所述OpenFlow控制器获取管理域或自治系统的网络拓扑和网络状态信息,包括:获取第一网络状态信息,所述第一网络状态信息包括所述多个OpenFlow交换机的设备信息、所述多个OpenFlow交换机之间的链路信息、与所述多个OpenFlow交换机连接的一个或多个交换设备的设备信息、以及所述多个OpenFlow交换机与各自相连的交换设备之间的链路信息;接收第二网络状态信息,所述第二网络状态信息包括所述多个交换设备的设备信息、所述多个交换设备之间的链路信息、与所述多个交换设备连接的一个或多个OpenFlow交换机的设备信息、以及所述多个交换设备与各自相连的所述OpenFlow交换机之间的链路信息;根据所述第一网络状态信息和所述第二网络状态信息,确定所述OpenFlow控制器所属的管理域或者自治系统的网络拓扑。进一步地,所述控制消息为流改变消息或数据包发送消息,所述流改变消息包括设置域命令,所述设置域命令包括开放流扩展匹配类型字段、开放流扩展匹配长度字段和开放流扩展匹配值字段,所述开放流扩展匹配类型字段的值用于指示所述待传输的数据包的类型,所述开放流扩展匹配长度字段的值用于指示开放流扩展匹配有效信息的长度,所述开放流扩展匹配值字段用于承载重新设置后的所述源路由。另一方面,本专利技术实施例提供了一种端到端的数据传输方法,适用于在管理域或自治系统中进行数据传输,所述管理域包括OpenFlow网络和IP网络,所述OpenFlow网络包括OpenFlow控制器和多个OpenFlow交换机,所述IP网络包括多个交换设备,所述自治系统包括OpenFlow控制器、所述OpenFlow控制器控制的多个OpenFlow交换机和非所述OpenFlow控制器控制的多个交换设备,所述方法包括:接收所述OpenFlow控制器下发的控制消息,所述控制消息用于指示第一OpenFlow交换机将所述待传输的数据包中的目的地址设置为第一交换设备的地址,所述第一OpenFlow交换机为多个OpenFlow交换机中的一个,且所述第一OpenFlow交换机的下一跳为第一交换设备,所述第一交换设备为多个交换设备中的一个,所述控制消息还用于指示所述第一OpenFlow交换机重新设置所述待传输的数据包中的源路由,重新设置后的所述源路由依次包括所述路径中位于所述第一交换设备之后的剩余的交换设备的地址和所述目的地址,所述控制消息还用于指示所述第一OpenFlow交换机将所述待传输的数据包从所述第一OpenFlow交换机的指定端口发送给所述第一交换设备;根据所述控制消息,设置所述待传输的数据包中的目的地址和源路由,并将所述待传输的数据包从指定端口发送给所述第一交换设备。进一步地,所述控制消息为流改变消息或数据包发送消息,所述流改变消息包括设置域命令,所述设置域命令包括开放流扩展匹配类型字段、开放流扩展匹配长度字段和开放流扩展匹配值字段,所述开放流扩展匹配类型字段的值本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种端到端的路径控制方法,其特征在于,所述方法包括:OpenFlow控制器获取管理域或自治系统的网络拓扑和网络状态信息,所述管理域包括所述OpenFlow控制器所属的OpenFlow网络和IP网络,所述OpenFlow网络包括多个OpenFlow交换机,所述IP网络包括多个交换设备,所述自治系统包括所述OpenFlow控制器、所述OpenFlow控制器控制的多个OpenFlow交换机和非所述OpenFlow控制器控制的多个交换设备;确定待传输的数据包的源地址和目的地址;根据所述网络拓扑和网络状态信息,确定所述源地址到所述目的地址的路径;确定所述路径中的第一OpenFlow交换机,所述第一OpenFlow交换机为多个OpenFlow交换机中的一个,且所述第一OpenFlow交换机的下一跳为第一交换设备,所述第一交换设备为多个交换设备中的一个;向所述第一OpenFlow交换机下发控制消息,所述控制消息用于指示所述第一OpenFlow交换机将所述待传输的数据包中的目的地址设置为所述第一交换设备的地址,所述控制消息还用于指示所述第一OpenFlow交换机重新设置所述待传输的数据包中的源路由,重新设置后的所述源路由依次包括所述路径中位于所述第一交换设备之后的剩余的交换设备的地址和所述目的地址,所述控制消息还用于指示所述第一OpenFlow交换机将所述待传输的数据包从所述第一OpenFlow交换机的指定端口发送给所述第一交换设备。...

【技术特征摘要】
1.一种端到端的路径控制方法,其特征在于,所述方法包括:
OpenFlow控制器获取管理域或自治系统的网络拓扑和网络状态信息,所述
管理域包括所述OpenFlow控制器所属的OpenFlow网络和IP网络,所述
OpenFlow网络包括多个OpenFlow交换机,所述IP网络包括多个交换设备,所
述自治系统包括所述OpenFlow控制器、所述OpenFlow控制器控制的多个
OpenFlow交换机和非所述OpenFlow控制器控制的多个交换设备;
确定待传输的数据包的源地址和目的地址;
根据所述网络拓扑和网络状态信息,确定所述源地址到所述目的地址的路
径;
确定所述路径中的第一OpenFlow交换机,所述第一OpenFlow交换机为多
个OpenFlow交换机中的一个,且所述第一OpenFlow交换机的下一跳为第一交
换设备,所述第一交换设备为多个交换设备中的一个;
向所述第一OpenFlow交换机下发控制消息,所述控制消息用于指示所述第
一OpenFlow交换机将所述待传输的数据包中的目的地址设置为所述第一交换
设备的地址,
所述控制消息还用于指示所述第一OpenFlow交换机重新设置所述待传输
的数据包中的源路由,重新设置后的所述源路由依次包括所述路径中位于所述
第一交换设备之后的剩余的交换设备的地址和所述目的地址,
所述控制消息还用于指示所述第一OpenFlow交换机将所述待传输的数据
包从所述第一OpenFlow交换机的指定端口发送给所述第一交换设备。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述OpenFlow控制器获取
管理域或自治系统的网络拓扑和网络状态信息,包括:
获取第一网络状态信息,所述第一网络状态信息包括所述多个OpenFlow交
换机的设备信息、所述多个OpenFlow交换机之间的链路信息、与所述多个
OpenFlow交换机连接的一个或多个交换设备的设备信息、以及所述多个
OpenFlow交换机与各自相连的交换设备之间的链路信息;
接收第二网络状态信息,所述第二网络状态信息包括所述多个交换设备的
设备信息、所述多个交换设备之间的链路信息、与所述多个交换设备连接的一

\t个或多个OpenFlow交换机的设备信息、以及所述多个交换设备与各自相连的所
述OpenFlow交换机之间的链路信息;
根据所述第一网络状态信息和所述第二网络状态信息,确定所述OpenFlow
控制器所属的管理域或者自治系统的网络拓扑和网络状态信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制消息为流改变消息
或数据包发送消息,所述流改变消息包括设置域命令,所述设置域命令包括开
放流扩展匹配类型字段、开放流扩展匹配长度字段和开放流扩展匹配值字段,
所述开放流扩展匹配类型字段的值用于指示所述待传输的数据包的类型,所述
开放流扩展匹配长度字段的值用于指示开放流扩展匹配有效信息的长度,所述
开放流扩展匹配值字段用于承载重新设置后的所述源路由。
4.一种端到端的数据传输方法,适用于在管理域或自治系统中进行数据传
输,所述管理域包括OpenFlow网络和IP网络,所述OpenFlow网络包括
OpenFlow控制器和多个OpenFlow交换机,所述IP网络包括多个交换设备,所
述自治系统包括OpenFlow控制器、所述OpenFlow控制器控制的多个OpenFlow
交换机和非所述OpenFlow控制器控制的多个交换设备,其特征在于,所述方法
包括:
接收所述OpenFlow控制器下发的控制消息,所述控制消息用于指示第一
OpenFlow交换机将所述待传输的数据包中的目的地址设置为第一交换设备的地
址,所述第一OpenFlow交换机为多个OpenFlow交换机中的一个,且所述第一
OpenFlow交换机的下一跳为第一交换设备,所述第一交换设备为多个交换设备
中的一个,
所述控制消息还用于指示所述第一OpenFlow交换机重新设置所述待传输
的数据包中的源路由,重新设置后的所述源路由依次包括所述路径中位于所述
第一交换设备之后的剩余的交换设备的地址和所述目的地址,
所述控制消息还用于指示所述第一OpenFlow交换机将所述待传输的数据
包从所述第一OpenFlow交换机的指定端口发送给所述第一交换设备;
根据所述控制消息,设置所述待传输的数据包中的目的地址和源路由,并
将所述待传输的数据包从指定端口发送给所述第一交换设备。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述控制消息为流改变消息

\t或数据包发送消息,所述流改变消息包括设置域命令,所述设置域命令包括开
放流扩展匹配类型字段、开放流扩展匹配长度字段和开放流扩展匹配值字段,
所述开放流扩展匹配类型字段的值用于指示所述待传输的数据包的类型,所述
开放流扩展匹配长度字段的值用于指示开放流扩展匹配有效信息的长度,所述
开放流扩展匹配值字段用于承载重新设置后的所述源路由。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述控制消息,设
定所述待传输的数据包中的目的地址和源路由,包括:
根据所述开放流扩展匹配类型字段的值判断所述待传输的数据包的类型;
当所述待传输的数据包为IPv4数据包时,将所述待传输的数据包的选项字
段中的选项类型字段的值设为第一设定值,将所述开放流扩展匹配长度的值赋
值给所述选项字段中的选项长度字段,并将所述开放流扩展匹配值字段的值赋
值给所述选项字段中的选项数据字段;
当所述待传输的数据包为IPv6数据包时,将所述待传输数据包的路由头字
段中的下一包头字段、类型字段、严格或松散位图字段的值设置为第二设定值,
根据所述开放流扩展匹配长度的值计算IPv6地址的个数,并将计算结果设为路
由头字段中的剩余节点字段的值,并将IPv6地址依次取出,按取出的顺序赋值
给路由头字段中的地址字段。
7.一种OpenFlow控制器,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑秀丽
申请(专利权)人:杭州华为数字技术有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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