一种Openflow交换机快速主备切换的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种Openflow交换机快速主备切换的方法和装置，其中方法包括：预先将SDN中OpenFlow交换机设置为主交换机或备交换机；获取SDN中主交换机和备交换机的可用性状态信息，所述可用性状态信息包括与传统交换机相连接的端口号和与所述端口号对应的端口状态；如果根据可用性状态信息确定主交换机出现故障，则选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并将故障的主交换机变更为备交换机；将传输路径切换到新主交换机，通过新主交换机与传统交换机进行数据传输。通过本发明专利技术，能够在SDN与传统网络结合部署时，实现Openflow交换机快速主备切换。

【技术实现步骤摘要】
一种Openflow交换机快速主备切换的方法和系统
本专利技术涉及网络通信
，具体涉及软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork，SDN)与传统IP网络结合部署时，一种实现Openflow交换机快速主备切换的方法和系统。
技术介绍
SDN是一种控制平面与转发平面分离的网络，通常由SDN控制器及其上的应用进行集中化的网络管理，由其下发转发策略给下辖的交换机，下辖的交换机不自主参与网络构建，仅按照SDN控制器下发的转发策略进行转发操作。Openflow协议是SDN控制器与下辖交换机间常用的一种交互协议，支持Openflow协议的交换机也称为Openflow交换机，以区别于传统交换机。SDN技术具有可编排、易创新、易部署等优势，近年来，越来越多的运营商、互联网服务提供商等开始积极尝试采用SDN技术解决现有网络在安全防护、流量管理、运维管理、新业务上线等方面遇到的问题，因此也出现了SDN网络与传统网络结合部署的情况。如图1所示，SDN与传统网络结合部署，传统网络流量经由传统交换机1到达Openflow交换机，经过SDN网络后，经由传统交换机2返回传统网络。为了确保网络高可靠、高可用，Openflow交换机采用主备设计，当其中一台交换机不可用时，流量能够快速切换到另外一台可用的交换机。但是如果不对Openflow交换机主备切换的操作顺序进行合理设计，而是当一台Openflow交换机因故障中断时，直接启用备份的Openflow交换机，会引发传统交换机采用STP(SpanningTreeProtocol)、RSTP(RapidSpanningTreeProtocol)进行路径选择，避免环路的产生，但是算法需要时间收敛。默认最慢情况下，STP的收敛时间达到50秒，RSTP的收敛时间达到6秒，这个主备切换时间对于实时性高的网络应用是不可接受的。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种Openflow交换机快速主备切换的方法和系统，能够在SDN与传统网络结合部署时，实现Openflow交换机快速主备切换。为了达到本专利技术目的，本专利技术提供了一种Openflow交换机快速主备切换的方法，应用在SDN控制器上，包括：预先将SDN中OpenFlow交换机设置为主交换机或备交换机；获取SDN中主交换机和备交换机的可用性状态信息，所述可用性状态信息包括与传统交换机相连接的端口号和与所述端口号对应的端口状态；如果根据可用性状态信息确定主交换机出现故障，则选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并将故障的主交换机变更为备交换机；将传输路径切换到新主交换机，通过新主交换机与传统交换机进行数据传输。进一步地，所述方法还包括：为备交换机下发DROP策略，备交换机基于DROP策略对于接收到的数据进行直接丢弃。进一步地，所述备交换机的DROP策略具有最高优先级，在备交换机中DROP策略优先于其他转发策略执行。进一步地，所述可用性状态信息包括与传统交换机相连接的端口号和与所述端口号对应的端口状态，其中端口状态包括端口正常或端口异常；所述方法还包括：如果主交换机的可用性状态信息中的端口状态为端口异常，则判断出主交换机出现故障，将主交换机出现故障的信息发送到主备切换消息队列。进一步地，所述选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并将故障的主交换机变更为备交换机的步骤包括：如果主备切换消息队列不为空，则获取故障的主交换机与传统交换机连接的端口号，将所述端口号对应的端口设置为DOWN状态；选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并为所述新主交换机删除DROP策略；将故障的主交换机变更为备交换机，并为所述故障的主交换机变更为的备交换机下发DROP策略；将所述故障的主交换机变更为的备交换机的与传统交换机相连接的端口设置为UP状态。进一步地，所述方法还包括：通过OpenFlow交换机端口的DOWN状态的设置触发相连接的传统交换机进行路径切换。本专利技术还提供了一种实现Openflow交换机快速主备切换装置，包括：功能应用模块，用于获取SDN中主交换机和备交换机的可用性状态信息，所述可用性状态信息包括与传统交换机相连接的端口号和与所述端口号对应的端口状态；如果根据可用性状态信息确定主交换机出现故障，则选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并将故障的主交换机变更为备交换机；将传输路径切换到新主交换机，通过新主交换机与传统交换机进行数据传输；接口模块，用于通过调用SDN控制器提供的应用开发接口，实现功能应用模块和SDN控制器的数据传输。进一步地，所述功能应用模块，还用于为备交换机下发具有最高优先级DROP策略。进一步地，所述功能应用模块，还用于如果根据主交换机的可用性状态信息判断出主交换机出现故障，将主交换机出现故障的信息发送到主备切换消息队列。进一步地，所述功能应用模块选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并将故障的主交换机变更为备交换机具体为：如果主备切换消息队列不为空，则获取故障的主交换机与传统交换机连接的端口号，将所述端口号对应的端口设置为DOWN状态；选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并为所述新主交换机删除DROP策略；将故障的主交换机变更为备交换机，并为所述故障的主交换机变更为的备交换机下发DROP策略；将所述故障的主交换机变更为的备交换机的与传统交换机相连接的端口设置为UP状态。与现有技术相比，本专利技术通过对于Openflow交换机的最高优先级的DROP策略的增删以及OpenFlow交换机端口的DOWN/UP设置，实现主备交换机的选择；通过OpenFlow交换机端口的DOWN设置通知相连接的传统交换机进行路径切换。由于将DROP策略设置为最高优先级，因此该策略会优先于其他转发策略执行，不影响其他应用在调整转发策略时对主备交换机进行策略同步。如果传统交换机打开STP，该STP协议用于在网络中建立树形拓扑及消除网络中的环路，在认为传统交换机和主备交换机之间产生环路时会启动路径计算过程，本专利技术通过将故障的主交换机与传统交换机连接的端口设置为DOWN状态，让传统交换机同时作出故障的主交换机所在路径已断的判断，避免了打开STP的传统交换机认为环路产生而启动路径计算过程，省去了收敛时间，从而实现Openflow交换机快速主备切换。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1是现有技术提供的SDN网络与传统网络结合部署实现Openflow交换机主备切换的架构示意图；图2是本专利技术提供的实现Openflow交换机快速主备切换系统的架构示意图。图3是本专利技术提供的Openflow交换机快速主备切换的方法的流程示意图。图4是本专利技术提供的实现Openflow交换机快速主备切换装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Openflow交换机快速主备切换的方法，其特征在于，包括：预先将SDN中OpenFlow交换机设置为主交换机或备交换机；获取SDN中主交换机和备交换机的可用性状态信息，所述可用性状态信息包括与传统交换机相连接的端口号和与所述端口号对应的端口状态；如果根据可用性状态信息确定主交换机出现故障，则选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并将故障的主交换机变更为备交换机；将传输路径切换到新主交换机，通过新主交换机与传统交换机进行数据传输。

【技术特征摘要】
1.一种Openflow交换机快速主备切换的方法，其特征在于，包括：预先将SDN中OpenFlow交换机设置为主交换机或备交换机；获取SDN中主交换机和备交换机的可用性状态信息，所述可用性状态信息包括与传统交换机相连接的端口号和与所述端口号对应的端口状态；如果根据可用性状态信息确定主交换机出现故障，则选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并将故障的主交换机变更为备交换机；将传输路径切换到新主交换机，通过新主交换机与传统交换机进行数据传输。2.根据权利要求1所述的Openflow交换机快速主备切换的方法，其特征在于，所述方法还包括：为备交换机下发DROP策略，备交换机基于DROP策略对于接收到的数据进行直接丢弃。3.根据权利要求2所述的Openflow交换机快速主备切换的方法，其特征在于，所述备交换机的DROP策略具有最高优先级，在备交换机中DROP策略优先于其他转发策略执行。4.根据权利要求3所述的Openflow交换机快速主备切换的方法，其特征在于，所述端口状态包括端口正常或端口异常；所述方法还包括：如果主交换机的可用性状态信息中的端口状态为端口异常，则判断出主交换机出现故障，将主交换机出现故障的信息发送到主备切换消息队列。5.根据权利要求4所述的Openflow交换机快速主备切换的方法，其特征在于，所述选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并将故障的主交换机变更为备交换机的步骤包括：如果主备切换消息队列不为空，则获取故障的主交换机与传统交换机连接的端口号，将所述端口号对应的端口设置为DOWN状态；选举一台可用的备交换机变更为新主交换机，并为所述新主交换机删除DROP策略；将故障的主交换机变更为备交换机，并为所述故障的主交换机变更为的备交换机下发DROP策略；将所述故障的主交换机变更为的备交换机的与传统交换机相连接的端口设置为UP状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：张如辉，郭春梅，周少杰，毕学尧，
申请(专利权)人：北京网御星云信息技术有限公司，启明星辰信息技术集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11