软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法技术

本发明专利技术公开软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法，其设置每个控制器均维护一个NIB当前的版本号，每个NIB增量更新也均对应一个递增的版本号；同时对于每个NIB增量版本，控制器都维护一个用于记录尚未更新该NIB增量的远端控制器队列表；本地控制器统一向远端控制器传输本地控制器的NIB增量更新数据；当本地控制器收到远端控制器对该NIB增量更新的确认后，即将对应的远端控制器从该NIB增量更新相应的远端控制器队列中移除。通过采用增量更新同步方法在占用较小网络带宽的情况下实现了扁平控制方式中分布式控制器间的信息同步，从而提高网络性能，使网络开销得到有效控制。

【技术实现步骤摘要】
软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法
本专利技术涉及计算机应用
，特别涉及软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法。
技术介绍
软件定义网络(Software-DefinedNetworking,SDN)技术能够有效降低网络设备负载，帮助网络运营商更好地控制网络基础设施，降低网络运维成本。在SDN中，数据与控制是分离的。控制层通过可编程的控制器掌握着全局网络信息，网络运营商和科研人员可以灵活地管理配置网络和部署新协议。在数据层，交换机只提供简单的数据转发功能，可以快速地处理匹配的数据包，以应对网络流量日益增长的需求。控制层与数据层之间通过开放的统一接口交互，控制器将转发规则通过标准的南向接口下发给数据层的交换机，交换机只需按照转发规则对数据包进行转发。控制层的核心组件是控制器，用户通过控制器可以在逻辑上集中控制数据层的交换机，从而实现数据的快速转发，提高网络的整体性能。由于控制器保存有全网的信息，当网络规模较大时，若采用单一控制器来处理交换机的请求，将导致控制器与不同属一个域的交换机之间存在较大的网络延迟，影响网络性能；而且单一控制器还存在着单点失效的问题。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种能够以较低的网络开销实现各控制器间网络信息库NIB的同步更新的信息同步方法。软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法，所述软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法包括如下步骤：S1、每个控制器均维护一个NIB当前的版本号，每个NIB增量更新也均对应一个递增的版本号；S2、对于每个NIB增量版本，控制器都维护一个用于记录尚未更新该NIB增量的远端控制器队列表；S3、本地控制器统一向远端控制器传输本地控制器的NIB增量更新数据；S4、当本地控制器收到远端控制器对该NIB增量更新的确认后，即将对应的远端控制器从该NIB增量更新相应的远端控制器队列中移除。优选的，所述步骤S4包括以下分步骤：S41、每个控制器还维护了一个该控制器NIB增量更新的已同步版本对应表；当有远端控制器的NIB增量更新传送到本地控制器时，本地控制器将该NIB增量更新版本号添加到已同步版本对应表中；S42、对比NIB增量更新版本号与记录的NIB当前版本号，当NIB增量更新版本号与记录的NIB当前版本号之间没有缺失更新时，将记录的NIB当前版本号更新到连续的最大已更新增量版本号；并将已同步版本对应表中小于NIB当前版本号的增量版本号删除；S43、本地控制器向远端控制器发送确认NIB增量更新成功消息，并将对应的远端控制器从该NIB增量更新相应的远端控制器队列中移除。优选的，每个控制器还都维护了一个计时器，当达到计时器指定的时间片长度时，就统一向远端控制器传输本地控制器在当前时间片中增量更新的NIB数据。优选的，每个控制器会一直存储本地控制器的NIB增量更新信息，直至本地控制器收到所有远端控制器发送的更新确认。优选的，当控制器的第一个NIB增量更新对应的“未更新”远端控制器队列为空时，控制器将NIB的当前版本号更新为该NIB增量更新的版本号。本专利技术所述软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法，其通过采用增量更新同步方法在占用较小网络带宽的情况下实现了扁平控制方式中分布式控制器间的信息同步，即以较低的网络开销实现各控制器间网络信息库NIB的同步更新，从而提高网络性能，不需要在网络上频繁传输管理控制数据，使网络开销得到有效控制。附图说明图1为扁平控制方式中控制器间网络信息库NIB更新与同步示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法，所述软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法采用分段增量更新方式对本地控制器维护的NIB进行更新和同步。在扁平控制方式中，所有控制器处于同等地位，通过东西向接口通信。这些控制器被分放在不相交的网络区域中，分别管理各自的网络区域，但在逻辑上所有的控制器都是全局控制器，维护着全网的状态信息。当网络拓扑发生变化时，所有的控制器都将同步更新其维护的网络状态信息，而数据层的交换机只需调整与控制器的地址映射，无需进行复杂的更新操作，减少了对数据层的影响。在扁平控制方式中，控制器之间通过网络信息库(NetworkInformationBase,NIB)管理网络，每个控制器都维护着相对应的NIB，通过保持NIB的一致性实现控制器之间信息的同步更新。具体的，如图1所示，每个控制器都维护了一个NIB当前的版本号，每个NIB增量更新也都对应一个递增的版本号。此外，对于每个NIB增量版本，控制器都维护一个尚未更新该NIB增量的远端控制器队列以及该控制器NIB增量更新的已同步版本对应表，本地控制器通过远端控制器队列来确定需要向哪些远端控制器发送对应的NIB增量更新，并通过维护已同步版本对应表来跟踪尚未在本地控制器同步的远端NIB增量更新，所述同步版本对应表的每一行对应一个本地控制器对于远端控制器的NIB增量同步记录。每个控制器还都维护了一个计时器，当达到计时器指定的时间片长度时，就统一向远端控制器传输本地控制器在当前时间片中增量更新的NIB数据，而当本地控制器接收到远端控制器的NIB增量更新传送到时，首先本地控制器将该NIB增量更新版本号添加到已同步版本对应表中；对比NIB增量更新版本号与记录的NIB当前版本号，当NIB增量更新版本号与记录的NIB当前版本号之间没有缺失更新时，将记录的NIB当前版本号更新到连续的最大已更新增量版本号；并将已同步版本对应表中小于NIB当前版本号的增量版本号删除；本地控制器向远端控制器发送确认NIB增量更新成功消息，并将对应的远端控制器从该NIB增量更新相应的远端控制器队列中移除。优选的，每个控制器会一直存储本地控制器的NIB增量更新信息，直到它收到其它所有远端控制器发送的更新确认；且当控制器的第一个NIB增量更新对应的“未更新”远端控制器队列为空时，控制器将NIB的当前版本号更新为该NIB增量更新的版本号。本地控制器通过接收到NIB增量更新数据更新自身的NIB信息，从而使自身NIB信息与其他控制器的NIB信息同步。本专利技术实施例提供软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法的具体实施步骤如下：步骤S1：每个控制器i对其中的网络信息库NIB维护一个NIB当前版本号V(i,cur)。步骤S2：每个控制器i对其中的NIB的每个增量更新upd维护一个递增的版本号V(i，upd)。步骤S3：每个控制器i对NIB的每个增量版本V(i,upd)都维护一个尚未更新该NIB增量版本的远端控制器队列Q(i,upd)。步骤S4：当控制器i收到远端控制器m对某个NIB增量更新V(i,upd)的确认后，将控制器m从队列Q(i,upd)中移除。步骤S5：控制器i在其NIB增量的版本号中查找满足V(i,cur)≤V(i,j)≤V(i,upd)，且V(i,j)对应的“未更新”远端控制器队列Q(i,j)为空的第一个版本号j，当查找到满足条件的j时，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法，其特征在于，所述软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法包括如下步骤：S1、每个控制器均维护一个NIB当前的版本号，每个NIB增量更新也均对应一个递增的版本号；S2、对于每个NIB增量版本，控制器都维护一个用于记录尚未更新该NIB增量的远端控制器队列表；S3、本地控制器统一向远端控制器传输本地控制器的NIB增量更新数据；S4、当本地控制器收到远端控制器对该NIB增量更新的确认后，即将对应的远端控制器从该NIB增量更新相应的远端控制器队列中移除。

【技术特征摘要】
1.软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法，其特征在于，所述软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法包括如下步骤：S1、每个控制器均维护一个NIB当前的版本号，每个NIB增量更新也均对应一个递增的版本号；S2、对于每个NIB增量版本，控制器都维护一个用于记录尚未更新该NIB增量的远端控制器队列表；S3、本地控制器统一向远端控制器传输本地控制器的NIB增量更新数据；S4、当本地控制器收到远端控制器对该NIB增量更新的确认后，即将对应的远端控制器从该NIB增量更新相应的远端控制器队列中移除。2.根据权利要求1所述软件定义网络的扁平控制方式中一种控制器间信息同步方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下分步骤：S41、每个控制器还维护了一个该控制器NIB增量更新的已同步版本对应表；当有远端控制器的NIB增量更新传送到本地控制器时，本地控制器将该NIB增量更新版本号添加到已同步版本对应表中；S42、对比NIB增量更新版本号与记录的NIB当前版本号，当NIB增量更新版本号与记录的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任正伟，吴炜，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42