一种混合SDN网络的流量控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种混合SDN网络的流量控制方法及装置，包括：接收数据包请求；所述数据包请求包括源地址和目的地址；获取网络状态信息；获取网络拓扑结构信息；根据所述数据包请求、所述网络状态信息和所述网络拓扑结构信息，确定路由策略；所述路由策略包括路径集合和所述路径集合中各路径的分流比例；根据所述路由策略修改当前流表，得到更新流表；向SDN交换机发送所述更新流表，以使所述SDN交换机按照所述更新流表控制流量。本发明专利技术能够根据当前的网络状态更新路由策略，优化网络资源分配，提高网络资源利用率。

A flow control method and device for hybrid SDN network

【技术实现步骤摘要】
一种混合SDN网络的流量控制方法及装置
本专利技术涉及网络
，尤其涉及一种混合SDN网络的流量控制方法及装置。
技术介绍
在混合SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)网络中，SDN设备和传统设备同时存在，SDN设备可根据流表(Flowtable)转发数据，传统设备只能按照最短路径转发数据，混合SDN网络的数据流量处于半可控状态。在真实的网络环境中，网络状态会随时变化，目前尚没有实现根据网络状态控制流量的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种混合SDN网络的流量控制方法及装置，能够实现根据网络状态控制流量，提高网络资源利用率。基于上述目的，本专利技术提供了一种混合SDN网络的流量控制方法，包括：接收数据包请求；所述数据包请求包括源地址和目的地址；获取网络状态信息；获取网络拓扑结构信息；根据所述数据包请求、所述网络状态信息和所述网络拓扑结构信息，确定路由策略；所述路由策略包括路径集合和所述路径集合中各路径的分流比例；根据所述路由策略修改当前流表，得到更新流表；向SDN交换机发送所述更新流表，以使所述SDN交换机按照所述更新流表控制流量。可选的，所述根据所述数据包请求、所述网络状态信息和所述网络拓扑结构信息，确定路由策略，包括：根据所述数据包请求和所述网络拓扑结构信息，利用Yen's算法计算K条最短路径，得到最优路径和备用转发路径集合；根据所述备用转发路径集合，判断是否存在备用转发路径；若否，确定只有一条最优路径的路由策略；若是，根据所述网络状态信息，利用深度强化学习模型确定路由策略。可选的，根据所述数据包请求、所述网络状态信息和所述网络拓扑结构信息，确定路由策略之后，还包括：根据所述路由策略和所述网络状态信息，更新所述深度强化学习模型。可选的，根据所述路由策略和所述网络状态信息，更新所述深度强化学习模型，包括：基于所述路由策略执行流量控制，计算所有路径的最大链路利用率MLU、时延delay、抖动jitter、丢包率loss；利用奖励函数计算所述深度强化学习模型的激励reward：reward＝10*log(1/α·MLU+β·delay+γ·jitter+δ·loss)(1)其中，α，β，γ，δ为根据网络服务质量需求设定的常数，满足：α·MLU+β·delay+γ·jitter+δ·loss＞0(2)利用计算得到的激励reward训练所述深度强化学习模型，得到更新的深度强化学习模型。可选的，所述只有一条最优路径的路由策略为由最优路径转发全部数据流量。可选的，根据所述路由策略修改当前流表，得到更新流表，包括：根据所述路由策略中的路径及各路径对应的分流比例，修改流表中的组表的bucketweight属性。可选的，所述网络状态信息包括网络延时、抖动、丢包率、链路带宽信息、流量信息、链路权重、链路利用率中的至少一种。可选的，所述获取网络状态信息，包括：基于OpenFlow协议获取所述SDN交换机的网络状态信息；基于SNMP协议获取传统设备的网络状态信息。可选的，所述获取网络拓扑结构信息，包括：基于LLDP协议和BDDP协议获取SDN设备与SDN设备、SDN设备与传统设备、传统设备与传统设备之间的连接关系；根据各设备之间的连接关系，构建网络拓扑结构，得到包括各设备及其连接关系的网络拓扑结构信息。本专利技术实施例还提供一种混合SDN网络的流量控制装置，包括：接收模块，用于接收数据包请求；所述数据包请求包括源地址和目的地址；获取模块，用于获取网络状态信息；以及用于获取网络拓扑结构信息；计算模块，用于根据所述数据包请求、所述网络状态信息和所述网络拓扑结构信息，确定路由策略；所述路由策略包括路径集合和所述路径集合中各路径的分流比例；流表更新模块，用于根据所述路由策略修改当前流表，得到更新流表；发送模块，用于向SDN交换机发送所述更新流表，以使所述SDN交换机按照所述更新流表控制流量。从上面所述可以看出，本专利技术提供的混合SDN网络的流量控制方法及装置，通过接收数据包请求，获取网络状态信息，获取网络拓扑结构信息；根据数据包请求、网络状态信息和网络拓扑结构信息，确定路由策略；根据路由策略修改当前流表，得到更新流表；向SDN交换机发送更新流表，SDN交换机按照更新流表控制流量。本专利技术能够根据当前的网络状态更新路由策略，优化网络资源分配，提高网络资源利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，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的方法流程示意图；图2为本专利技术实施例的混合SDN网络的拓扑图；图3为本专利技术实施例的确定路由策略的方法流程示意图；图4为本专利技术实施例的模型决策流程示意图；图5为本专利技术实施例的路由策略与OSPF路由策略对比的示意图；图6为本专利技术实施例的装置结构框图；图7为本专利技术实施例的电子设备的结构框图。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，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，除非另外定义，本专利技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。一些实现方式中，传统网络中的传统设备按照最短路由协议(例如开放式最短路径优先协议OSPF)，将数据沿最短路径转发至下一跳节点，SDN网络中的SDN设备按照固定的流表转发数据。在混合SDN网络中，传统设备和SDN设备同时存在，SDN设备包括SDN控制器和SDN交换机，SDN控制器与SDN交换机基于OpenFlow协议通信，SDN控制器接收SDN交换机的数据请求，计算并下发路由策略，SDN交换机按照接收的路由策略转发数据，SDN交换机一方面支持SDN协议，能够与SDN设备通信，按照流表转发数据，另一方面还可以与传统设备通信，按照最短路径协议转发数据。当网络状态发生变化时，按照已有的流表转发数据有可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合SDN网络的流量控制方法，其特征在于，包括：/n接收数据包请求；所述数据包请求包括源地址和目的地址；/n获取网络状态信息；/n获取网络拓扑结构信息；/n根据所述数据包请求、所述网络状态信息和所述网络拓扑结构信息，确定路由策略；所述路由策略包括路径集合和所述路径集合中各路径的分流比例；/n根据所述路由策略修改当前流表，得到更新流表；/n向SDN交换机发送所述更新流表，以使所述SDN交换机按照所述更新流表控制流量。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合SDN网络的流量控制方法，其特征在于，包括：
接收数据包请求；所述数据包请求包括源地址和目的地址；
获取网络状态信息；
获取网络拓扑结构信息；
根据所述数据包请求、所述网络状态信息和所述网络拓扑结构信息，确定路由策略；所述路由策略包括路径集合和所述路径集合中各路径的分流比例；
根据所述路由策略修改当前流表，得到更新流表；
向SDN交换机发送所述更新流表，以使所述SDN交换机按照所述更新流表控制流量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据包请求、所述网络状态信息和所述网络拓扑结构信息，确定路由策略，包括：
根据所述数据包请求和所述网络拓扑结构信息，利用Yen′s算法计算K条最短路径，得到最优路径和备用转发路径集合；
根据所述备用转发路径集合，判断是否存在备用转发路径；
若否，确定只有一条最优路径的路由策略；
若是，根据所述网络状态信息，利用深度强化学习模型确定路由策略。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述数据包请求、所述网络状态信息和所述网络拓扑结构信息，确定路由策略之后，还包括：
根据所述路由策略和所述网络状态信息，更新所述深度强化学习模型。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述路由策略和所述网络状态信息，更新所述深度强化学习模型，包括：
基于所述路由策略执行流量控制，计算所有路径的最大链路利用率MLU、时延delay、抖动jitter、丢包率loss；
利用奖励函数计算所述深度强化学习模型的激励reward：
reward＝10*log(1/α.MLU+β·delay+γ·jitter+δ·loss)(1)
其中，α，β，γ，δ为根据网络服务质量需求设定的常数，满足：
α·MLU+β·delay+γ·jitter+δ·loss＞0(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小红，谢坤，马严，曾曼，韩雪莹，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11