控制面和数据面一致性的检测方法、检测系统及交换机技术方案

本发明专利技术公开了一种控制面和数据面一致性的检测方法、检测系统及交换机。包括：通过入口交换机接收采样数据包，向采样数据包中插入由布隆过滤器和预设向量组成的标签，生成携带更新标签的处理数据包，对更新标签进行初始化；通过入口交换机、至少一个内部交换机和出口交换机分别根据对应的交换机身份标识和预设特征矩阵对处理数据包中的更新标签进行更新；通过出口交换机将当前的更新标签上报至控制器；通过控制器接收更新标签，并根据更新标签，以及由与采样数据包的规划交换机路径对应的各交换机确定的处理数据包的标准标签，验证控制面和数据面是否一致。本发明专利技术实施例实现了在减少数据处理量的基础上，提高检测控制面和数据面一致性的准确性。

【技术实现步骤摘要】
控制面和数据面一致性的检测方法、检测系统及交换机
本专利技术实施例涉及通信技术，尤其涉及一种控制面和数据面一致性的检测方法、检测系统及交换机。
技术介绍
软件自定义网络(SoftwareDefinedNetwork，SDN)作为一种新兴的网络范式，通过解耦控制面和数据面，集中控制并且聚集全网视图，在控制面和数据面建立开放接口，启用外部应用使得网络具有可编程性，从而弥补当前网络架构所存在的不足与限制。其中，控制器通过在交换机中安装规则来指导数据包的转发。但是，由于控制面策略和数据面规则之间的不一致，导致数据包经过的实际路径可能与控制器预设的期望路径不一致，而控制面和数据面的不一致可能会导致网络不受控制，不受控制的网络行为会进一步导致网络性能的下降，甚至出现网络错误，例如，网络环路和丢包等。因此，确保控制面和数据面的一致性尤为重要。现有技术中，为了解决控制面和数据面可能存在的不一致问题，主要采用如下两种方式：其一，基于探针的解决方案；其二，基于标签的解决方案。具体的，基于探针的解决方案通过使用定制化的探针包来检查数据包的转发行为。基于标签的解决方案通过给传输中的普通数据包添加标签，利用标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制面和数据面一致性的检测方法，应用于软件自定义网络中，其特征在于，包括：通过入口交换机接收采样数据包，向所述采样数据包中插入由布隆过滤器和预设向量组成的标签，生成携带更新标签的处理数据包，对所述更新标签进行初始化，并根据对应的交换机身份标识和预设特征矩阵对所述处理数据包中的更新标签进行更新；通过至少一个内部交换机在所述软件自定义网络中转发所述处理数据包，根据对应的交换机身份标识和预设特征矩阵对所述处理数据包中的更新标签进行更新；通过出口交换机接收所述处理数据包，并根据对应的交换机身份标识和预设特征矩阵对所述处理数据包中的更新标签进行更新后，将所述处理数据包当前的更新标签上报至控制器；...

【技术特征摘要】
1.一种控制面和数据面一致性的检测方法，应用于软件自定义网络中，其特征在于，包括：通过入口交换机接收采样数据包，向所述采样数据包中插入由布隆过滤器和预设向量组成的标签，生成携带更新标签的处理数据包，对所述更新标签进行初始化，并根据对应的交换机身份标识和预设特征矩阵对所述处理数据包中的更新标签进行更新；通过至少一个内部交换机在所述软件自定义网络中转发所述处理数据包，根据对应的交换机身份标识和预设特征矩阵对所述处理数据包中的更新标签进行更新；通过出口交换机接收所述处理数据包，并根据对应的交换机身份标识和预设特征矩阵对所述处理数据包中的更新标签进行更新后，将所述处理数据包当前的更新标签上报至控制器；通过控制器接收所述出口交换机上报的所述更新标签，并根据所述更新标签，以及由与所述采样数据包的规划交换机路径对应的各交换机确定的所述处理数据包的标准标签，验证控制面和数据面是否一致。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：通过控制器如果验证控制面和数据面不一致，则根据所述更新标签解析出所述采样数据包的实际交换机路径，并比较所述实际交换机路径与所述规划交换机路径；通过控制器根据比较结果确定出现异常的交换机。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据对应的交换机身份标识和预设特征矩阵对所述处理数据包中的更新标签进行更新，包括：通过目标交换机根据与对应的交换机身份标识对所述处理数据包中的更新标签的布隆过滤器的初始值进行更新；通过目标交换机根据与对应的预设特征矩阵对所述处理数据包中的更新标签的预设向量的初始值进行更新；其中，所述目标交换机包括：入口交换机、内部交换机或出口交换机。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过目标交换机根据与对应的交换机身份标识对所述处理数据包中的更新标签的布隆过滤器的初始值进行更新，包括：通过目标交换机将所述处理数据包中的更新标签的布隆过滤器的初始值作为当前布隆过滤器的初始值；通过目标交换机将对应的交换机身份标识发送至所述布隆过滤器中，得到对应的布隆过滤器的输出值；通过目标交换机计算所述对应的布隆过滤器的输出值与当前布隆过滤器的初始值的并集，并根据所述并集对所述当前布隆过滤器的初始值进行更新；通过目标交换机将更新后的初始值作为当前布隆过滤器的初始值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设特征矩阵为二维方阵；所述预设向量为二维向量；通过目标交换机根据与对应的预设特征矩阵对所述处理数据包中的更新标签的预设向量的初始值进行更新，包括：通过目标交换机将所述处理数据包中的更新标签的二维向量的初始值作为当前二维向量的初始值；通过目标交换机计算当前二维向量与对应的预设特征矩阵的乘积对所述当前二维向量的初始值进行更新；通过目标交换机将更新后的初始值作为当前二维向量的初始值。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设特征矩阵满足如下条件：预设特征矩阵存在对应的逆矩阵；根据所述更新标签解析出所述采样数据包的实际交换机路径，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪漪，李伟超，雷凯，金波，
申请(专利权)人：南方科技大学，北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44