一种基于SDN的链路故障诊断方法技术

本发明专利技术公开一种基于SDN的链路故障诊断方法，SDN控制器初步判断故障链路；SDN控制器下发到转发设备上故障诊断流表，生成故障诊断报文；将诊断报文发送给出现故障的链路中的下一个转发设备，直至诊断出出现故障的设备或者终点设备；将故障设备上的诊断信息从转发设备上提取出来；SDN控制器分析出具体故障原因，并尝试自动修复故障；SDN控制器将转发设备上的故障诊断流表清除。本发明专利技术根据构造诊断报文，并通过结合二分法的算法，能够在控制器上下发有限的诊断流表，就可以诊断出有问题的设备。并将诊断信息提取到SDN控制器上，上述过程全自动基本能够保证网络故障能够在较短的时间内得到解决，提升合作伙伴的网络服务竞争力。

A method of link fault diagnosis based on SDN

【技术实现步骤摘要】
一种基于SDN的链路故障诊断方法
本专利技术属于网络
，具体涉及一种基于SDN的链路故障诊断方法。
技术介绍
随着互联网的发展，电商，垂直电商，云计算等网络服务提供商蓬勃发展，业务的部署，网络故障的解决时间长短也变得越来越重要，出现问题未能及时解决，轻则赔款，重则品牌受损。在SDN网络(SoftwareDefinedNetwork)中自然也会发生链路故障，怎么保证发生了故障能够及时被诊断，并及时进行修复，保证SDN网络所承载业务的连贯性，保证基础网络的高可用性，是当前SDN网络的重要任务。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题：SDN网络的链路故障不能及时诊断和修复，影响SDN网络所承载业务的连贯性、降低其可用性。技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提出了基于SDN网络的链路故障诊断方法。该方法首先是根据SDN控制器上的信息得到，某条链路存在故障，其次基于SDN的网络能够快捷方便的将一些所应用的规则、诊断报文等下发到对应的交换机路由器上，最后在网络故障诊断后能够将诊断出有故障的设备的协议信息从转发设备上提取出来，从而能够让故障诊断模块分析，得出故障的具体原因，并尝试自动修复故障，并通知运维介入。具体的，一种基于SDN的链路故障诊断方法，包括以下步骤：S1：SDN控制器获取转发设备上各条链路上的信息，初步判断故障链路；S2：SDN控制器下发到转发设备上故障诊断流表，生成故障诊断报文；S3：将诊断报文发送给出现故障的链路中的下一个转发设备，直至诊断出出现故障的设备，或者终点设备；S4：将故障设备上的诊断信息从转发设备上提取出来；S5：SDN控制器分析出具体故障原因，并尝试自动修复故障，同时通知运维介入；S6：SDN控制器将转发设备上的故障诊断流表清除。作为优选，步骤S1中，转发设备包括交换机和路由器，SDN控制器获取所有交换机、路由器上所连接的各条链路上的信息，包括带宽信息、状态(up/down)、介质信息，来分配各个链路上的虚拟链路信息。作为优选，步骤S2中，所述SDN控制器通过Openflow协议，并使用二分法下发到转发设备上故障诊断流表。作为优选，使用二分法下发到转发设备上故障诊断流表的具体过程为：获取怀疑有故障的或者待诊断的链路中转发设备列表，得到开始设备和中间设备，修改中间设备上的诊断类型流表的行为为上送控制器，因此当不能上送控制器的时候，则前半链路出现了故障，并将前半链路的再分半的故障诊断流表改成上送控制器，如果依然未上送则故障出现在其再次的前半段，否则就出现在后半段。作为优选，步骤S2中，通过SDN控制器的诊断报文生成模块生成故障诊断报文，并将此故障诊断报文从故障链路上的转发设备发出去。作为优选，步骤S2中，所述SDN控制器下发一个诊断开始命令，转发设备自己产生故障诊断报文，并将此故障诊断报文从自身发出去。作为优选，步骤S4中，所述诊断信息包括端口状态，流表，日志，计数和告警信息。作为优选，步骤S5中，先判断对应的端口状态是否正确，其次判断流表是否有错误，报文是否被丢弃，再次看日志、告警是否转发设备发生过停止提供服务或者挂起，CPU是否在某段时间使用率高作为优选，所述端口状态是否为未连接状态、接触不良状态、或者端口LinkDown状态。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术根据构造诊断报文，并通过结合二分法的算法，能够在控制器上下发有限的诊断流表，就可以诊断出有问题的设备。并将诊断信息提取到SDN控制器上，上述过程全自动基本能够保证网络故障能够在较短的时间内得到解决，提升合作伙伴的网络服务竞争力。附图说明图1是基于SDN的链路故障诊断方法的获取或者上报链路信息拓扑图；图2是基于SDN的链路故障诊断方法的控制器下诊断流表拓扑图；图3是基于SDN的链路故障诊断方法的产生诊断报文拓扑图；图4是基于SDN的链路故障诊断方法的二分法诊断原理一拓扑图；图5是基于SDN的链路故障诊断方法的二分法诊断原理二拓扑图；图6是基于SDN的链路故障诊断方法的获取故障设备诊断信息拓扑图；图7是基于SDN的链路故障诊断方法的故障诊断分析框图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。一种基于SDN的链路故障诊断方法，包括以下步骤：S1：SDN控制器获取转发设备上各条链路上的信息，初步判断故障链路可能为哪一条；转发设备包括交换机和路由器，SDN控制器获取所有交换机、路由器上所连接的各条链路上的信息，包括带宽信息、状态(up/down)、介质信息，来分配各个链路上的虚拟链路信息。Openflow在建立连接的过程中，会将交换机和路由器的端口、速率、介质信息传给SDN控制器，在端口状态有变动的时候还会通过PORT_STATUS消息上报给SDN控制器。S2：SDN控制器下发到转发设备上故障诊断流表，生成故障诊断报文；SDN控制器使用二分法下发到转发设备上故障诊断流表，该算法的具体过程为：获取怀疑有故障的或者待诊断的链路中转发设备列表，得到开始设备和中间设备，修改中间设备上的诊断类型流表的行为为上送控制器，因此当不能上送控制器的时候，则前半链路出现了故障，并将前半链路的再分半的故障诊断流表改成上送控制器，如果依然未上送则故障出现在其再次的前半段，否则就出现在后半段。这个算法的效率是O(logn)比一般的从到尾O(n)性能提高不少。尤其是在大中型运营商中，交换机数有数万台。详情见图3，提升会非常明显。再图中可见故障就在交换机3和交换机2直接，获取两台转发设备的诊断信息分析即可。采用二分法可以降低网络流量对控制器的冲击，并对转发流量影响很小。SDN控制器通过Openflow(netconf，ovsdb，of-config，snmp)等协议，下发流表到转发设备，本专利技术公开两种故障诊断报文生成的方法，第一种：通过SDN控制器的诊断报文生成模块生成故障诊断报文，并将此报文从故障链路上的转发设备发出去。第二种：SDN控制器下发一个诊断开始命令，转发设备自己产生故障诊断报文，并将此故障诊断报文从自身发出去。本专利技术的故障诊断报文产生优选转发设备来产生，降低控制器风险，减少控制器的压力。S3：将诊断报文发送给出现故障的链路中的下一个转发设备，直至诊断出出现故障的设备，或者终点设备；S4：将故障设备上的诊断信息从转发设备上提取出来；故障诊断信息包括但不仅仅限于以下几种：端口状态，流表，日志，计数，告警信息等。S5：SDN控制器分析出具体故障原因，并尝试自动修复故障，同时通知运维介入；先判断对应的端口状态是否正确(具体的，端口状态是否为未连接状态、接触不良状态、或者端口LinkDown状态)；其次判断流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SDN的链路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：SDN控制器获取转发设备上各条链路上的信息，初步判断故障链路；/nS2：SDN控制器下发到转发设备上故障诊断流表，生成故障诊断报文；/nS3：将诊断报文发送给出现故障的链路中的下一个转发设备，直至诊断出出现故障的设备，或者终点设备；/nS4：将故障设备上的诊断信息从转发设备上提取出来；/nS5：SDN控制器分析出具体故障原因，并尝试自动修复故障，同时通知运维介入；/nS6：SDN控制器将转发设备上的故障诊断流表清除。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于SDN的链路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：SDN控制器获取转发设备上各条链路上的信息，初步判断故障链路；
S2：SDN控制器下发到转发设备上故障诊断流表，生成故障诊断报文；
S3：将诊断报文发送给出现故障的链路中的下一个转发设备，直至诊断出出现故障的设备，或者终点设备；
S4：将故障设备上的诊断信息从转发设备上提取出来；
S5：SDN控制器分析出具体故障原因，并尝试自动修复故障，同时通知运维介入；
S6：SDN控制器将转发设备上的故障诊断流表清除。


2.根据权利要求1所述的基于SDN的链路故障诊断方法，其特征在于：步骤S1中，转发设备包括交换机和路由器，SDN控制器获取所有交换机、路由器上所连接的各条链路上的信息，包括带宽信息、状态、介质信息，来分配各个链路上的虚拟链路信息。


3.根据权利要求1所述的基于SDN的链路故障诊断方法，其特征在于：步骤S2中，所述SDN控制器通过Openflow协议，并使用二分法下发到转发设备上故障诊断流表。


4.根据权利要求3所述的基于SDN的链路故障诊断方法，其特征在于：使用二分法下发到转发设备上故障诊断流表的具体过程为：获取怀疑有故障的或者待诊断的链路中转发设备列表，得到开始设备和中间设备，修改中间设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旋，吕成云，曹笑，
申请(专利权)人：江苏艾佳家居用品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32