一种基于P4的跨协议新型标识映射系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于P4的跨协议新型标识映射系统，包括：初始化子模块、地址分配映射子模块设计、跨协议转发映射子模块设计、控制平面与数据平面交互模块设计。该系统部署在ONOS控制器中，实现跨协议转发映射方案。通过建立子网列表维护新接入的用户信息，建立地址分配映射表及跨协议转发映射表来维护数据包源地址、目的地址与跨协议转发隧道三种类型的隧道配置地址等信息。在接入网中用户请求通信时，映射系统调用跨协议转发映射模块，将数据包跨协议转发的地址配置等信息下发至P4接入网关设备完成数据包的跨协议传输。通过ONOS控制器的有效适配，实现底层BMv2交换设备按照上层应用策略传输流量，大幅提升网络弹性与管控能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于P4的跨协议新型标识映射系统


[0001]本专利技术属于可编程数据平面
，尤其涉及一种基于P4的跨协议新型标识映射系统。

技术介绍

[0002]随着当前网络中用户数量和应用规模的不断扩大，为了满足用户终端的业务多样性需求，现有的标识映射系统机制里采用控制与数据、标识符与定位符双层分离的思想，实现多个应用服务进程简单的异构通信。
[0003]现有映射机制大都采用Open Flow协议来描述控制器和交换机设备进行通信时的信息格式和接口标准。通过映射路由器来存储全网的映射关系，每个映射路由器中的映射关系都是由内部协议来保持一致性，借助算法把全网的映射关系存储在多个数据库中，再由服务器定时将映射关系下发到全网的路由器。但是这种方法都是将映射条目提前固化好再进行数据转发，一旦用户想要新增映射条目来实现新的网络功能，必须修改网络设备内核，工程量巨大且不便捷；另外在基于Open Flow协议设计的映射系统中，网络不能兼容各式各样的协议，无法根据用户需求对转发设备的策略进行自定义，针对未来可能出现的新协议也不具有可扩展性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于P4的跨协议新型标识映射系统，其特征在于：该系统部署在ONOS控制器中，包括：初始化子模块、地址分配映射子模块、跨协议转发映射子模块、控制平面与数据平面交互模块；所述初始化子模块，用于在接入网关设备第一次连接ONOS控制器时，ONOS控制器在线更新接入网关设备，为其配置相应的P4程序；所述地址分配映射子模块，用于在ONOS控制器中对网络中的每个接入网关BMv2设备都维护一个用于地址分配的映射地址池；所述跨协议转发映射子模块，用于在ONOS控制器中进行数据包源地址、目的地址与配置隧道的源地址、目的地址的映射，生成跨协议转发映射表；所述控制平面与数据平面交互模块，用于通过将gRPC客户端与服务器建立连接，实现映射系统和数据平面之间的通信。2.根据权利要求1所述的基于P4的跨协议新型标识映射系统，其特征在于：所述初始化子模块，最下层是协议插件，包括P4 Runtime协议、gRPC协议；协议插件的上一层是设备驱动层，包括P4 Runtime、BMv2和gNMI；再上一层是核心层，包括初始化模型、流表翻译子系统、Pipeconf子系统三大块；所述Pipeconf子系统，用于将Pipeconf在ONOS控制器中编译后生成Pipeconf.oar适配插件，将适配插件加载到ONOS控制器的框架服务中，该插件与ONOS控制器中各类设备驱动插件和协议接口插件协同工作，同时ONOS控制器将P4程序下发到指定BMv2交换设备上；所述流表翻译子系统，用于将ONOS控制器中对流表项的高级抽象转化为一条流规则，当ONOS控制器中的上层应用下发了流转发策略，ONOS控制器在核心层中找到对应解析器，解析器对转发策略进行解析后调用相关流表下发给相应的设备。3.根据权利要求1所述的基于P4的跨协议新型标识映射系统，其特征在于：所述地址分配映射子模块，用于具体执行以下操作：对于首次接入的用户，主动向映射系统注册其接入网关的设备ID及其对应的子网IP，将用户信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永安，肖冉，佘昊，钱琪杰，孙洪波，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：