一种基于SDN的全网络整形方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于SDN的全网络整形方法、装置和系统，其中方法包括：控制器预先设置基于SDN的全网络整形算法配置任务序列，任务序列包括整形缺省配置表和整形动态表；当控制器接收到交换机上报的用户报文时，获取源IP地址和目的IP地址，根据目的IP地址计算报文的转发路径，并根据源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形类型和带宽生成整形动态表的动态条目；控制器根据动态条目中的整形类型和带宽确定整形带宽，并将转发路径和整形带宽添加到流表中下发给交换机。本发明专利技术能够控制全网的整形算法，并可以提供端到端的整形策略。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施方式涉及数据通讯
，尤其涉及一种基于SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)的全网络整形方法、装置和系统。
技术介绍
流量整形(TrafficShaping)是一种主动调整流量输出速率的措施，限制流出某一网络的某一连接的流量与突发，使这类报文以比较均匀的速度向外发送。流量整形通常使用缓冲区和令牌桶来完成，当报文的发送速度过快时，首先在缓冲区进行缓存，在令牌桶的控制下再均匀地发送这些被缓冲的报文。传统的的交换机的流量整形根据本交换机的出口带宽，对入口的突发流量进行整形，整个过程如图1所示：交换机接收到来自客户端的突发流量后，采用预先设置的整形算法，例如漏桶算法(LeakyBucket)与令牌桶算法(TokenBucket)，对突发流量进行整形，使其成为均速流量发送给服务器。在实施本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在如下问题：传统的网络整形算法，只支持分布式配置,如果网络规模较大,配置将会非常繁琐和复杂.整形算法只基于某台交换机,无法实现端到端的整形策略。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术实施方式的目的在于提供一种基于SDN的全网络整形方法、装置和系统，能够控制全网的整形算法，配置集中、简单和灵活，并可以提供端到端的整形策略。为实现上述目的，本专利技术实施方式提供一种基于SDN的全网络整形方法，包括：控制器预先设置基于SDN的全网络整形算法配置任务序列，所述任务序列包括整形缺省配置表和基于流的整形动态表，其中所述整形缺省配置表包括整形类型和带宽；当控制器接收到交换机上报的用户报文时，从所述用户报文中获取源IP地址和目的IP地址，根据目的IP地址计算所述报文的转发路径，并根据所述源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形类型和带宽生成整形动态表的动态条目；控制器根据所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型和带宽确定整形带宽，并将计算的所述转发路径和确定的所述整形带宽添加到流表中下发给SDN中的交换机，以使交换机根据所述整形带宽对接收到的突发流量进行整形处理。进一步地，所述方法还包括：控制器接收交换机通过私有的Experimenter报文上报的端口可用带宽。进一步地，所述整形类型包括静态设置和出口带宽；如果所述整形类型为静态设置，则带宽为整形后的匀速速率；如果所述整形类型为出口带宽，则带宽为端口可用带宽的百分比。进一步地，所述根据所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型和带宽确定整形带宽宽，包括：如果所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型为静态设置，则整形带宽为所述动态条目中设置的带宽；如果所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型为出口带宽，根据交换机上报的端口可用带宽计算转发路径的最小可用带宽，则整形带宽为所述转发路径的最小可用带宽×所述动态条目中出口带宽的百分比。进一步地，所述将计算的所述转发路径和确定的所述整形带宽添加到流表中下发给SDN中的交换机，以使交换机根据所述整形带宽对接收到的突发流量进行整形处理，包括：所述控制器将计算的所述转发路径和确定的所述整形带宽添加到流表中下发给SDN中的交换机；当交换机接收到突发流量的数据报文时，获取数据报文的源IP地址和目的IP地址，并根据所述数据报文的源IP地址和目的IP地址和流表进行匹配；如果所述数据报文和流表不匹配，则将所述所述数据报文上报给控制器；如果所述数据报文和流表匹配且没有超过所述流表中的整形带宽，则将所述数据报文根据所述流表中的转发路径进行转发；如果所述数据报文和流表匹配但超过所述流表中的整形带宽，则将所述数据报文发送给缓冲区，令牌桶根据整形带宽对所述数据报文的突发流量限制为小于等于整形带宽的均速流量后，将所述数据报文根据流表的转发路径进行转发。为实现上述目的，本专利技术实施方式还提供一种基于SDN的全网络整形系统，包括：控制器，用于预先设置基于SDN的全网络整形算法配置任务序列，所述任务序列包括整形缺省配置表和基于流的整形动态表，其中所述整形缺省配置表包括整形类型和带宽；当接收到交换机上报的用户报文时，从所述用户报文中获取源IP地址和目的IP地址，根据目的IP地址计算所述报文的转发路径，并根据所述源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形类型和带宽生成整形动态表的动态条目；根据所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型和带宽确定整形带宽，并将计算的所述转发路径和确定的所述整形带宽添加到流表中下发给SDN中的交换机；交换机，用于根据所述整形带宽对接收到的突发流量进行整形处理。为实现上述目的，本专利技术实施方式还提供一种控制基于SDN的全网络整形的装置，包括：第一处理模块，用于预先设置基于SDN的全网络整形算法配置任务序列，所述任务序列包括整形缺省配置表和基于流的整形动态表，其中所述整形缺省配置表包括整形类型和带宽；第二处理模块，用于当接收到交换机上报的用户报文时，从所述用户报文中获取源IP地址和目的IP地址，根据目的IP地址计算所述报文的转发路径，并根据所述源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形类型和带宽生成整形动态表的动态条目；第三处理模块，用于根据所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型和带宽确定整形带宽，并将计算的所述转发路径和确定的所述整形带宽添加到流表中下发给SDN中的交换机，以使交换机根据所述整形带宽对接收到的突发流量进行整形处理。由上可见，本专利技术实施方式提供的一种基于SDN的全网络整形方法、装置和系统，控制器预先设置基于SDN的全网络整形算法配置任务序列，所述任务序列包括整形缺省配置表和基于流的整形动态表，其中整形缺省配置表包括整形类型为出口带宽，从而可以根据用户报文的源IP地址和目的IP地址，以及整形缺省配置表的整形类型和带宽，生成整形动态表的动态表项；定义私有的Experimenter报文，从而交换机能够主动向控制器上报端口出口带宽；控制器根据整形动态表的动态表项控制全网的整形算法；扩展流表，控制器将转发路径和整形带宽添加到流表中下发给SDN中的交换机，从而交换机根据所述整形带宽对接收到的突发流量进行整形处理。因此，本专利技术能够控制全网的整形算法，配置集中、简单和灵活，并可以提供端到端的整形策略。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图逐一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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为现有技术中传统交换机的流量整形的示意图；图2为本专利技术实施方式提供的基于SDN的全网络整形系统的架构示意图；图3为本专利技术实施方式提供的基于SDN的全网络整形方法的流程示意图；图4为本专利技术实施方式中整形缺省配置表、整形动态表、流和用户的关系示意图；图5为本专利技术实施方式扩展的Experimenter消息格式的示意图；图6为本专利技术另一实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SDN的全网络整形方法，其特征在于，包括：控制器预先设置基于SDN的全网络整形算法配置任务序列，所述任务序列包括整形缺省配置表和基于流的整形动态表，其中所述整形缺省配置表包括整形类型和带宽；当控制器接收到交换机上报的用户报文时，从所述用户报文中获取源IP地址和目的IP地址，根据目的IP地址计算所述报文的转发路径，并根据所述源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形类型和带宽生成整形动态表的动态条目；控制器根据所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型和带宽确定整形带宽，并将计算的所述转发路径和确定的所述整形带宽添加到流表中下发给SDN中的交换机，以使交换机根据所述整形带宽对接收到的突发流量进行整形处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于SDN的全网络整形方法，其特征在于，包括：控制器预先设置基于SDN的全网络整形算法配置任务序列，所述任务序列包括整形缺省配置表和基于流的整形动态表，其中所述整形缺省配置表包括整形类型和带宽；当控制器接收到交换机上报的用户报文时，从所述用户报文中获取源IP地址和目的IP地址，根据目的IP地址计算所述报文的转发路径，并根据所述源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形类型和带宽生成整形动态表的动态条目；控制器根据所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型和带宽确定整形带宽，并将计算的所述转发路径和确定的所述整形带宽添加到流表中下发给SDN中的交换机，以使交换机根据所述整形带宽对接收到的突发流量进行整形处理。2.根据权利要求1所述的基于SDN的全网络整形方法，其特征在于，所述方法还包括：控制器接收交换机通过私有的Experimenter报文上报的端口可用带宽。3.根据权利要求2所述的基于SDN的全网络整形方法，其特征在于，所述整形类型包括静态设置和出口带宽；如果所述整形类型为静态设置，则带宽为整形后的匀速速率；如果所述整形类型为出口带宽，则带宽为端口可用带宽的百分比。4.根据权利要求3所述的基于SDN的全网络整形方法，其特征在于，所述根据所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型和带宽确定整形带宽宽，包括：如果所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型为静态设置，则整形带宽为所述动态条目中设置的带宽；如果所述用户报文对应的整形动态表的动态条目中的整形类型为出口带宽，根据交换机上报的端口可用带宽计算转发路径的最小可用带宽，则整形带宽为所述转发路径的最小可用带宽×所述动态条目中出口带宽的百分比。5.根据权利要求4所述的基于SDN的全网络整形方法，其特征在于，所述将计算的所述转发路径和确定的所述整形带宽添加到流表中下发给SDN中的交换机，以使交换机根据所述整形带宽对接收到的突发流量进行整形处理，包括：所述控制器将计算的所述转发路径和确定的所述整形带宽添加到流表中下发给SDN中的交换机；当交换机接收到突发流量的数据报文时，获取数据报文的源IP地址和目的IP地址，并根据所述数据报文的源IP地址和目的IP地址和流表进行匹配；如果所述数据报文和流表不匹配，则将所述所述数据报文上报给控制器；如果所述数据报文和流表匹配且没有超过所述流表中的整形带宽，则将所述数据报文根据所述流表中的转发路径进行转发；如果所述数据报文和流表匹配但超过所述流表中的整形带宽，则将所述数据报文发送给缓冲区，令牌桶根据整形带宽对所述数据报文的突发流量限制为小于等于整形带宽的均速流量后，将所述数据报文根据流表的转发路径进行转发。6.一种基于SDN的全网络整形系统，其特征在于，包括：控制器，用于预先设置基于SDN的全网络整形算法配置任务序列，所述任务序列包括整形缺省配置表和基于流的整形动态表，其中所述整形缺省配置表包括整形类型和带宽；当接收到交换机上报的用户报文时，从所述用户报文中获取源IP地址和目的IP地址，根据目的IP地址计算所述报文的转发...

【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