面向软件定义网络基于应用层转发的实现方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种面向软件定义网络基于应用层转发的实现方法及系统，涉及软件定义网络领域。该方法包括以下步骤：基于应用层信息转发和对二层到四层协议包头的匹配，设计面向SDN的流表，将SDN架构中的流表扩充到面向应用层；面向SDN的流表的匹配字段包括一个或多个匹配单元，每个匹配单元由五元组来定义，该五元组包括五个子字段：“位置”、“长度”、“数据特性”、“数据信息”和“掩码范围”；流表设计完成后，通过面向SDN的流表转发数据，同时支持基于传统的二到四层的转发和基于应用层的转发。本发明专利技术能够同时支持基于传统的二到四层的转发和基于应用层的转发。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及软件定义网络领域，具体是涉及一种面向软件定义网络基于应用层转发的实现方法及系统。
技术介绍
互联网目前已成为世界上覆盖范围最广、规模最大、拥有信息和知识海洋的全球基础设置。同时，互联网也已成为人们无法离开的强有力的信息获取工具，在人们的工作和生活中扮演着极其重要的角色。另一方面，互联网在发展过程中也存在很多问题，面临各种挑战。互联网的体系架构存在复杂度高、可扩展性差、对硬件设备依赖性强、虚拟化能力弱等问题，但是，用户对网络应用的要求是：高效、智能、开放、灵活、低成本，导致用户需求与互联网目前所提供的服务之间的矛盾日渐尖锐，难以调和。SDN(SoftwareDefinedNetworking，软件定义网络)为互联网存在的上述问题带来了解决契机。它正好是针对现有互联网的各种网络体系架构上的不足而生，基于软件定义的网络能够满足未来应用对网络的各种需求。目前，ONF(OpenNetworkFoundation，开放网络基金会)组织发布的Openflow系列标准是当前SDN网络的主要南向接口协议，也是目前使用得最广泛的南向接口协议，转发设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向软件定义网络基于应用层转发的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：基于应用层信息转发和对二层到四层协议包头的匹配，设计面向SDN的流表，将SDN架构中的流表扩充到面向应用层；所述面向SDN的流表的逻辑结构如下：所述面向SDN的流表的匹配字段包括一个或多个匹配单元，这些匹配单元不与二到四层协议关联，每个匹配单元由五元组来定义，该五元组包括五个子字段：“位置”子字段、“长度”子字段、“数据特性”子字段、“数据信息”子字段和“掩码范围”子字段；流表设计完成后，通过所述面向SDN的流表转发数据，同时支持基于传统的二到四层的转发和基于应用层的转发。

【技术特征摘要】
1.一种面向软件定义网络基于应用层转发的实现方法，其特征
在于，包括以下步骤：
基于应用层信息转发和对二层到四层协议包头的匹配，设计面向
SDN的流表，将SDN架构中的流表扩充到面向应用层；所述面向SDN
的流表的逻辑结构如下：所述面向SDN的流表的匹配字段包括一个
或多个匹配单元，这些匹配单元不与二到四层协议关联，每个匹配单
元由五元组来定义，该五元组包括五个子字段：“位置”子字段、“长
度”子字段、“数据特性”子字段、“数据信息”子字段和“掩码范围”
子字段；流表设计完成后，通过所述面向SDN的流表转发数据，同
时支持基于传统的二到四层的转发和基于应用层的转发。
2.如权利要求1所述的面向软件定义网络基于应用层转发的实
现方法，其特征在于：所述五个子字段的具体含义分别是：
所述“位置”子字段表示该匹配单元对应数据包的起始位置；
所述“长度”子字段表示该匹配单元的数据长度；
所述“数据特性”子字段定义该匹配单元的特殊属性；
所述“数据信息”子字段表示该匹配单元中需要用于匹配数据包
的特征数据；
所述“掩码范围”子字段用来帮助“数据信息”子字段实现单个
匹配单元匹配上多种数据包；
所述五个子字段综合起来表示任何一个用来匹配数据包的字段，
包括传统的二到四层协议的字段。
3.如权利要求2所述的面向软件定义网络基于应用层转发的实
现方法，其特征在于：所述“位置”子字段中的0x0000-0xfffe表示
具体的位置信息，但是，其中的0xffff是一个特殊的值，用来指示该

\t匹配单元需要匹配数据包的任意位置，用于应对特征经常漂移的应用
或流。
4.如权利要求2所述的面向软件定义网络基于应用层转发的实
现方法，其特征在于：所述匹配单元的特殊属性包括：匹配单元是否
有掩码信息；匹配单元是否有范围信息；匹配单元的“数据信息”子
字段是存放具体数据，还是存放指向具体数据的指针；匹配单元的“掩
码范围”子字段是存放具体的掩码或范围，还是存放指向掩码或范围
的指针，在实施过程中，“数据特性”子字段根据需要进行扩充。
5.如权利要求2所述的面向软件定义网络基于应用层转发的实
现方法，其特征在于：所述“掩码范围”子字段表示“数据信息”子
字段对应的掩码或范围，掩码和范围的应用使得表项复用，适合于多
种数据包，如果用作掩码，则“数据信息”子字段对应的数据在匹配
时与掩码对应的某些位不作匹配检查；如果用作范围，则“数据信息”
子字段对应的数据在匹配时不只是匹配上一个特定的值，而是匹配上
一组连续的值。
6.如权利要求1至5中任一项所述的面向软件定义网络基于应
用层转发的实现方法，其特征在于：所述面向SDN的流表的存储结
构有2种：随机存储的流表存储结构和顺序存储的流表存储结构，所
述随机存储的流表存储结构为：各个匹配单元聚合在一起，适合于匹
配单元个数恒定的流表，适合于多处理单元并行处理各匹配单元；所
述顺序存储的流表存储结构为：各个匹配单元通过链表串接在一起，
适合于匹配单元个数不固定的流表，适合于单处理单元串行处理各匹
配单元。
7.如权利要求1至5中任一项所述的面向软件定义网络基于应
用层转发的实现方...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴锦友，余少华，汪学舜，
申请(专利权)人：武汉烽火网络有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42