一种SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法技术

本发明专利技术公开了一种SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法，该方法包括如下步骤：1)SDN控制器解析用户需求，获取智能网络特征集；所述智能网络特征集包括链路带宽、时延、丢包率和价格等属性；2)控制器根据智能网络特征集，下发请求到资源抽象层并将底层物理资源抽象出一个元能力；3)控制层获取到转发层的元能力信息后，通过元服务组合分解方法构造出元服务；4)控制层的智能模块为元服务制定实时价格；5)用户选择元服务构造出元业务；6)控制层的智能模块预测资源的需求强度实时动态调整资源价格。本发明专利技术采用SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法让用户使用快速高效的虚拟化方法构建智能网络。

【技术实现步骤摘要】
一种SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法
本专利技术涉及通信
，具体涉及SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法。
技术介绍
随着互联网的快速发展，无论是在基础网络还是IT支撑架构上，传统的电信网都开始面临着越来越多的挑战和压力。当前阶段必须面对三大挑战：首先是流量模型快速增长导致局部链路拥塞，其次是静态网络对复杂流量的变化手段和效果有限，最后是网络保障能力难以满足各类业务差异化。正是要解决这些问题，互联网业界提出了软件定义网络(SoftwareDefinedNetworking，简称SDN)的概念，旨在通过对网络的抽象推动网络业务的创新，并从用户的角度调度网络资源改进网络，通过北向接口，软件定义网络的开发者可以运用软件编程的方式实现对不同网络资源和能力的调用。软件定义网络是一种新型的网络架构及技术，起源于2006年斯坦福大学的CleanSlate研究课题，由McKeown教授于2009年正式提出SDN的概念。其主要特征在于控制平面和转发平面分离，开放接口和集中控制。将转发平面和控制平面分离能够把网络看成一个逻辑或虚拟的实体，将转发行为抽象，通过集中控制器中的软件平台实现可编程化控制底层硬件，实现对网络资源灵活的按需调配；提供标准化的开放接口，能够实现应用和网络的无缝集成；集中控制则可以获取网络资源(eg.流、功能、链路、VTN)的全局信息并根据业务需求对资源进行全局调度和优化。在SDN网络中，网络设备只单纯地负责数据的转发，可以采用通用的硬件；而在传统网络中负责控制的操作系统则成为SDN网络中独立的网络操作系统，负责不同业务特性的适配，并且网络操作系统和业务特性以及硬件设备之间可以采用编程方式实现通信。当前主流的SDN主体框架有从用户角度提出的ONF(OpenNetworkingFoundation，开放网络基金会)SDN架构，从网络运营商角度提出的ETSI(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute，欧洲电信标注化协会)NFV(NetworkFunctionsVirtualization，网络功能虚拟化)架构和为具体实现SDN架构由业界巨头Cisco、IBM、Microsoft等联合提出的OpenDaylight开源SDN项目。电信业界在互联网业界提出的SDN理念基础之上，发展出了NFV，将SDN的理念引入到电信行业中来。SDN和NFV的主要目的都是希望网络能够开放、智能化、软件化。从运营商的角度上来看，SDN/NFV目前已经形成了几个典型的应用场景。一个是对骨干网边缘流量基于SDN进行调优，原来的链路都是固定的，运营商主要是通过这些不同链路来做均衡，这导致网络对拥塞的感知能力较差，无法确保实时的负载均衡效果。SDN引入之后带来明显好处，通过SDN控制器的精细化调整，实时疏导流量。在基于元模型的SDN体系架构中，由于现今电信网络在各层级上都应用了云化技术，形成了PaaS、IaaS和SaaS等云平台，实现了通信资源的池化和云化，因而此架构采用了基于现代软件工程学的开发方式在SDN网络各层上构建了对应的元模型，同时定义了一种软件定义价格(SDP)模式对通信网络的各种资源进行定价，以此作为管理、协调和调度的依据。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法，包括如下步骤：1)SDN控制器解析用户需求，获取智能网络特征集；所述智能网络特征集包括链路带宽、时延、丢包率和价格等属性；2)控制器根据智能网络特征集，下发请求到资源抽象层并将底层物理资源抽象出一个元能力；所述资源抽象层是SDN网络中用于将转发层资源映射为虚拟资源的层级；所述元能力是构建虚拟租户网络所需的虚拟网络组件(逻辑功能块)，具备存储节点、计算节点以及交换节点功能；3)控制层获取到转发层的元能力信息后，通过元服务组合分解方法构造出元服务；所述元服务是执行功能，并提供API给上层应用且返回结果的基本网络服务功能组件，可以依据网络业务的特性和要求，对多个元能力进行聚类而形成；4)控制层的智能模块为元服务制定实时价格；5)用户选择元服务构造出元业务；所述的元业务是指构成复杂应用的最小逻辑单元，它具备应用的所有属性，但颗粒度细；元业务通过业务抽象层对网络业务特性和需求进行聚类抽象，获取所需的网络服务元素，然后依据所需的网络服务元素去适配相应的网络元服务；6)控制层的智能模块预测资源的需求强度实时动态调整资源价格。进一步地，所述的SDN控制器是软件定义网络(SDN)中的应用程序，控制协调SDN网络中流量和资源。进一步地，所述智能模块为可支持现有SDN网络功能的集成化SDN控制器模块。进一步地，所述的元服务组合分解方法具体为：假设智能网络特征集中某一属性为α，依据用户需求定义元服务所应具备的智能网络特征集Ux＝{αi,i＝1,2,3,…,m,m为该特征集中属性个数}，然后在转发层中将具有智能网络特征集Uj＝{α’i,i＝1,2,3,…,m’,m’为该特征集中属性的个数}(其中，j＝1,2,3,…,n,n为所需要的元能力的个数)的元能力组合成为元服务，其中本专利技术采用智能网络构造方法让用户无需关心底层的物理手段就可以用户使用规范有效的虚拟化方法构建智能网络。本专利技术抽象出用户可用的具有指定属性的智能网络，可以有效地为上层需求提供对应的服务，将SDN转发层物理资源虚拟化为抽象资源。利用该专利技术可以解决以下问题：1)在传统网络中，由于业务与网络通信资源是紧耦合的关系，人们对业务特征参数的分析方法大都采用“一步到位”的映射方式，即直接将业务需求映射为网络设备上的相关参数，如链路的MTU、数据流一致性算法(TrafficConformanceAlgorithm)等。这种方式加剧了业务与网络资源间的耦合：一方面这种方式提供的业务参数充满了用户不熟悉的网络专业术语，不利于业务的开放和开发；另一方面，用户无法根据实际需求对网络资源进行合理的组合与切分，不能有效经济地协调网络通信资源。2)业务与具体的物理手段相耦合，不利于业务和网络通信手段的各自演进，比如，当网络更新换代时，这种耦合的存在可能导致因新生通信方式的内部实现技术不同而影响业务正常运行的情况。本专利技术提出的一种SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法可满足面向“互联网+”的新一代网络对网络业务差异化服务的需求。附图说明图1基于元模型的SDN网络体系架构；图2SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法流程的示意图；图3基于元模型的智能网络的架构框图；图4元能力组合分解示意图；图5元服务组合分解示意图；图6元业务组合分解示意图。具体实施方式本专利技术提供的一种SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法，包括如下步骤：1)SDN控制器解析用户需求，获取智能网络特征集；所述智能网络特征集包括链路带宽、时延、丢包率和价格等属性；2)控制器根据智能网络特征集，下发请求到资源抽象层并将底层物理资源抽象出一个元能力；所述资源抽象层是SDN网络中用于将转发层资源映射为虚拟资源的层级；所述元能力是构建虚拟租户网络所需的虚拟网络组件(逻辑功能块)，具备存储节点、计算节点以及交换节点功能；3)控制层获取到转发层的元能力信息后，通过元服务组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)SDN控制器解析用户需求，获取智能网络特征集；所述智能网络特征集包括链路带宽、时延、丢包率和价格等属性。2)控制器根据智能网络特征集，下发请求到资源抽象层并将底层物理资源抽象出一个元能力；所述资源抽象层是SDN网络中用于将转发层资源映射为虚拟资源的层级；所述元能力是构建虚拟租户网络所需的虚拟网络组件(逻辑功能块)，具备存储节点、计算节点以及交换节点功能。3)控制层获取到转发层的元能力信息后，通过元服务组合分解方法构造出元服务；所述元服务是执行功能，并提供API给上层应用且返回结果的基本网络服务功能组件，可以依据网络业务的特性和要求，对多个元能力进行聚类而形成。4)控制层的智能模块为元服务制定实时价格。5)用户选择元服务构造出元业务；所述的元业务是指构成复杂应用的最小逻辑单元，它具备应用的所有属性，但颗粒度细；元业务通过业务抽象层对网络业务特性和需求进行聚类抽象，获取所需的网络服务元素，然后依据所需的网络服务元素去适配相应的网络元服务。6)控制层的智能模块预测资源的需求强度实时动态调整资源价格。

【技术特征摘要】
1.一种SDN架构中基于元模型的智能网络构造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)SDN控制器解析用户需求，获取智能网络特征集；所述智能网络特征集包括链路带宽、时延、丢包率和价格等属性。2)控制器根据智能网络特征集，下发请求到资源抽象层并将底层物理资源抽象出一个元能力；所述资源抽象层是SDN网络中用于将转发层资源映射为虚拟资源的层级；所述元能力是构建虚拟租户网络所需的虚拟网络组件(逻辑功能块)，具备存储节点、计算节点以及交换节点功能。3)控制层获取到转发层的元能力信息后，通过元服务组合分解方法构造出元服务；所述元服务是执行功能，并提供API给上层应用且返回结果的基本网络服务功能组件，可以依据网络业务的特性和要求，对多个元能力进行聚类而形成。4)控制层的智能模块为元服务制定实时价格。5)用户选择元服务构造出元业务；所述的元业务是指构成复杂应用的最小逻辑单元，它具备应用的所有属性，但颗粒度细；元业务通过业务抽象层对网络业务特性和需求进行聚类抽象，获取所需的网络服务元素，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸葛斌，朱英杰，王伟明，朱华，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33