一种基于SDN网络的服务质量保障系统以及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于SDN网络的服务质量保障系统及方法，系统包括：SDN交换机，用于接收到数据包后，在Open Flow流表中查询是否存在与所述数据包对应的流表项，若所述Open Flow流表中存在与所述数据包对应的流表项，则将所述数据包转发至所述流表项所指示的目标路径；SDN控制器，用于当所述Open Flow流表中存在与所述数据包对应的流表项，则根据所述数据包对应的应用类型的流设置所述目标路径的路径带宽与所述目标路径上经过的每个节点的端口的队列优先级。本发明专利技术所提供的系统及方法，提高了QoS保障的效率且易于实现，同时准确保证了端到端的质量服务。

A service quality assurance system and method based on SDN network

【技术实现步骤摘要】
一种基于SDN网络的服务质量保障系统以及方法
本专利技术涉及网络通信
，特别是涉及一种基于SDN网络的服务质量保障系统以及方法。
技术介绍
服务质量保证(QoS)是指网络能够利用各种相关技术，它可以根据基于数据类型的优先级来传输数据，为特定网络通信保留网络带宽，为指定网络业务提供更好的服务能力，以实现数据之间正常通信的一种技术，其可以用传输延迟、带宽、丢包率抖动等指标作为衡量标准。目前，QoS相关的研究主要有三个模型：Best-EffortServicesModel、IntegratedServicesModel、DifferentiatedServicesModel。Best-Effort为一个比较简单的服务模型，它是网络的缺省服务模型，在这个模型下可以尽最大的可能性来发送报文，但是对网络的性能指标不能提供保证；IntServ模型是一个相对复杂的模型，需要用到RSVP(ResourceReservationProtocol)协议，在工作之前，IntServ模型首先通过RSVP信令来构建一条专属路径，已到达保证网络数据流的需求；DiffServ模型的工作原理是将网络中数据进行分类再标记，不同应用类型进行不同的处理，可以为应用划分不同的优先级，以实现达到QoS保障的目的，它是一个基于流的QoS服务模型，该模型是目前应用最广的一个模型。Best-Effort模型提供尽力而为的服务，网络尽最大可能来发送报文，对延迟、丢包等不提供任何保证。IntServ模型提供端到端的服务质量保证，但缺乏扩展性，难以适应大规模网络。DiffServ模型对不同业务进行分类，对报文按类进行优先级标记，然后有差别地对其进提供服务，但不能准确保证端到端的质量服务。综上所述可以看出，如何提供一个易实现且高效率的服务质量保障系统是目前有待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于SDN网络的服务质量保障系统以及方法，以解决现有技术种的Qos保障模型效率低且不能准确保证端对端的质量服务的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于SDN网络的服务质量保障系统，包括：SDN交换机，用于接收到数据包后，在OpenFlow流表中查询是否存在与所述数据包对应的流表项，若所述OpenFlow流表中存在与所述数据包对应的流表项，则将所述数据包转发至所述流表项所指示的目标路径；SDN控制器，用于当所述OpenFlow流表中存在与所述数据包对应的流表项，则根据所述数据包对应的应用类型的流设置所述目标路径的路径带宽与所述目标路径上经过的每个节点的端口的队列优先级。优选地，所述SDN交换机还用于：当所述OpenFlow流表中不存在与所述数据包对应的流表项，则将所述数据包上报至所述SDN控制器。优选地，所述SDN控制器还用于：当所述OpenFlow流表中不存在与所述数据包对应的流表项，临时制定流表指示所述SDN交换机转发所述数据包的路径。优选地，所述SDN控制器包括：拓扑管理模块，用于基于所述SDN交换机周期性采集到的网络状态，自动构建网络拓扑；业务识别模块，用于识别所述数据包对应的应用类型；个性化流表模块，用于根据所述数据包对应的应用类型，将所述数据包调度至与所述应用类型对应的队列；队列调整模块，用于为不同的应用类型的流设置不同优先级队列，并通过RESTAPI配置所述SDN交换机的端口队列信息；带宽调整模块，用于对不用的应用类型的流设置不同带宽的路径。优选地，所述SDN控制器还包括：重路由模块，用于在检测到预设时间段内端对端所有可用路径的负载不均衡时，对过载路径上的部分流量进行重路由。优选地，所述业务识别模块具体用于：基于所述数据包对应的端口识别所述数据包对应的应用类型。优选地，所述业务识别模块包括：第一判定单元，用于当所述数据包对应的端口为80端口时，则判定所述数据包对应的应用类型为Web访问业务；第二判定单元，用于当所述数据包对应的端口为20端口时，则判定所述数据包对应的应用类型为FTP文件传输业务；第三判定单元，用于当所述数据包对应的端口为1720端口时，则判定所述数据包对应的应用类型为语音通信业务；第四判定单元，用于当所述数据包对应的端口为554端口时，则判定所述数据包对应的应用类型为视频通信业务。优选地，所述拓扑管理模块具体用于：基于所述SDN交换机周期性采集到的网络状态，利用LLDP链路发现协议自动够宽全局网络拓扑。优选地，所述SDN控制器为Ryu控制器。本专利技术还提供了一种基于SDN网络的服务质量保障方法，包括：当SDN交换机接收到一个数据包，在OpenFlow流表中查询是否存在与所述数据包对应的流表项；若所述OpenFlow流表中存在与所述数据包对应的流表项，则将所述数据包转发至所述流表项所指示的目标路径；其中，所述目标路径包括SDN控制器依据所述数据包对应的应用类型的流设置的路径带宽与所述SDN控制器设置的所述目标路径上经过的每个节点的端口的队列优先级；若所述OpenFlow流表中不存在与所述数据包对应的流表项，则将所述数据包上报至所述SDN控制器，以便所述SDN控制器临时制定流表指示所述SDN交换机转发所述数据包的路径。本专利技术所提供的基于SDN网络的服务质量保障系统，包括SDN交换机与SDN控制器。当所述SDN交换机接收到一个数据包后，在OpenFlow流表中查询是否存在与所述数据包对应的流表项；若所述OpenFlow流表中存在与所述数据包对应的流表项，则将所述数据包转发至所述流表项所指示的目标路径。所述目标路径包括所述SDN控制器根据所述数据包对应的应用类型的流设置所述目标路径的路径带宽与所述目标路径上经过的每个节点的端口的队列优先级。SDN网络(SoftwareDefinedNetwork软件定义网络)通过将网络设备的逻辑控制层面从数据转发层面抽离出来，然后通过单独的控制器提供接口来实现可编程化，从而集中控制底层硬件。SDN网络提供开放应用编程接口，使得它在保证业务数据流QoS质量方面存在很大的优势。本专利技术利用SDN网络的集中控制的优势，在端口上设置多个队列，可以去对应不同的业务，通过SDN控制器为不同应用业务设置不同的带宽的专有路径，从而实现QoS保障。本专利技术所提供的系统，提高了QoS保障的效率且易于实现，同时准确保证了端到端的质量服务。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例提供的一种基于SDN网络的服务质量保障系统的结构框图；图2为本专利技术实施例所提供的个性流表模块的工作流程示意图；图3为本专利技术所提供的基于SDN网络的服务质量保障方法的一种具体实施例的流程图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种基于SDN网络的服务质量保障系统及方法，提高了QoS保障的效率且易于实现，同时准确保证了端到端的质量服务。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SDN网络的服务质量保障系统，其特征在于，包括：SDN交换机，用于接收到数据包后，在Open Flow流表中查询是否存在与所述数据包对应的流表项，若所述Open Flow流表中存在与所述数据包对应的流表项，则将所述数据包转发至所述流表项所指示的目标路径；SDN控制器，用于当所述Open Flow流表中存在与所述数据包对应的流表项，则根据所述数据包对应的应用类型的流设置所述目标路径的路径带宽与所述目标路径上经过的每个节点的端口的队列优先级。

【技术特征摘要】
1.一种基于SDN网络的服务质量保障系统，其特征在于，包括：SDN交换机，用于接收到数据包后，在OpenFlow流表中查询是否存在与所述数据包对应的流表项，若所述OpenFlow流表中存在与所述数据包对应的流表项，则将所述数据包转发至所述流表项所指示的目标路径；SDN控制器，用于当所述OpenFlow流表中存在与所述数据包对应的流表项，则根据所述数据包对应的应用类型的流设置所述目标路径的路径带宽与所述目标路径上经过的每个节点的端口的队列优先级。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述SDN交换机还用于：当所述OpenFlow流表中不存在与所述数据包对应的流表项，则将所述数据包上报至所述SDN控制器。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述SDN控制器还用于：当所述OpenFlow流表中不存在与所述数据包对应的流表项，临时制定流表指示所述SDN交换机转发所述数据包的路径。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述SDN控制器包括：拓扑管理模块，用于基于所述SDN交换机周期性采集到的网络状态，自动构建网络拓扑；业务识别模块，用于识别所述数据包对应的应用类型；个性化流表模块，用于根据所述数据包对应的应用类型，将所述数据包调度至与所述应用类型对应的队列；队列调整模块，用于为不同的应用类型的流设置不同优先级队列，并通过RESTAPI配置所述SDN交换机的端口队列信息；带宽调整模块，用于对不用的应用类型的流设置不同带宽的路径。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述SDN控制器还包括：重路由模块，用于在检测到预设时间段内端对端所有可用路径的负载不均衡时，对过载路径上的部分流量进行重路由。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：隋宇，余梦泽，郇嘉嘉，张小辉，潘险险，洪海峰，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电网规划研究中心，广东电网发展研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44