一种基于区块链的网络切片应用方法以及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于区块链的网络切片应用方法以及相关装置，包括：接收用户指令；基于用户指令将网络切片应用与应用层区块链节点建立连接，将应用数据存储至应用层区块链节点中，记录应用数据在应用层区块链节点中的存储区块号和区块指针；每一应用层区块链节点对应一个区块链账户，且多个区块链节点之间相互隔离；软件定义网络控制器基于存储区块号和区块指针获取应用数据，生成应用数据的第一转发规则；基于第一转发规则对应用数据进行转发。其引入区块链技术来对网络切片进行管理与编排，区块链具有分布式、数据不可篡改、开放性和安全性的特点，能为网络络切片提供隔离保障。本申请的网络切片应用既能够提高隔离性能，还能够提高资源利用率。够提高资源利用率。够提高资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的网络切片应用方法以及相关装置


[0001]本专利技术属于网络控制领域，尤其是涉及一种基于区块链的网络切片应用方法以及相关装置。

技术介绍

[0002]随着移动通信技术的与日俱进，多种应用领域的设备大量地接入到移动通信网络中，跨领域的用户需求以及多维化的业务类型使得移动通信技术正面临着前所未有的挑战。网络切片通过软件定义网络技术和网络功能虚拟化技术能将统一的物理网络划分为多个专用虚拟子网，实现对网络资源的高效利用。为了满足多元业务的性能和接入需求，网络切片设计的一个核心问题在于网络切片的隔离，即网络切片能够独立运作，且不受其他网络切片的影响。因此网络切片的隔离设计方案显得尤为重要。
[0003]目前大多数网络切片隔离方案多面向不同领域，尚未有一个针对网络切片整体的统一隔离方案。且对于网络切片隔离的设计方法与方案专用性过强，需要一个具有普适性的网络切片隔离方案。因此本专利技术将区块链技术引入基于SDN(软件定义网络)/NFV(网络虚拟化)的网络切片中，用于网络切片的管理与编排。设计了基于应用层区块链，控制层区块链和虚拟化层区块链构建的网络切片管理与编排面。
[0004]现有研究大多针对于网络切片的某个节点和功能进行隔离，对网络切片进行系统且集中的隔离方案尚不明确。基于网络切片的隔离属性，目前网络切片常使用的隔离方法有物理隔离和逻辑隔离两种。
[0005]物理隔离主要通过将不同网络切片的组件部署在不同的物理设备上，来避免网络切片间的相互干扰，保证网络切片间的隔离。其主要特点为隔离性能较优，但资源利用率较差。
[0006]逻辑隔离主要通过网络虚拟化等技术，在同一个物理设备上虚拟出多个逻辑上隔离的软件运行环境，其具备独立的网卡，内存等。通过将不同网络切片的组件部署在多个相互逻辑隔离的运行环境之上来实现网络切片的隔离。其主要特点为资源利用率较优，但隔离性能较差。现有的技术不能既保证隔离性能又保证资源利用率。

技术实现思路

[0007]本申请提供一种基于区块链的网络切片应用方法以及相关装置，该方法能够提高隔离性能，还能够提高资源利用率。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种基于区块链的网络切片应用方法，包括：接收用户指令；基于所述用户指令将网络切片应用与应用层区块链节点建立连接，并将应用数据存储至所述应用层区块链节点中，记录所述应用数据在所述应用层区块链节点中的存储区块号和区块指针；其中，每一所述应用层区块链节点对应一个区块链账户，且多个所述区块链节点之间相互隔离；软件定义网络控制器基于所述存储区块号和区块指针获取所述应用数据，并生成所述应用数据的第一转发规则；基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转
发。
[0009]其中，所述软件定义网络控制器基于所述存储区块号和区块指针获取所述应用数据，并生成所述应用数据的第一转发规则的步骤，包括：将所述存储区块号和所述区块指针发送给所述软件定义网络控制器；所述应用层区块链基于所述应用数据、所述存储区块号和所述区块指针生成应用信息，并将所述应用信息发送给控制层区块链节点；所述软件定义网络控制器基于所述存储区块号和所述区块指针从所述控制层区块链节点获取所述应用信息，并生成所述应用信息的第一转发规则。
[0010]其中，所述基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发的步骤，包括：将所述第一转发规则存储至控制层区块链节点，利用所述控制层区块链节点对所述第一转发规则进行验证；响应于验证通过，基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发。
[0011]其中，所述基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发的步骤，包括：所述控制层区块链节点对所述软件定义网络控制器进行身份验证；响应于验证通过，将所述软件定义网络控制器获取的网络节点信息存储至所述控制层区块链；其中，所述网络节点信息由应用层下发，所述网络节点信息包含所述网络切片的管理信息；根据所述网络节点信息基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发。
[0012]其中，所述根据所述网络节点信息基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发的步骤，包括：将所述网络节点信息发送至虚拟化层区块链节点；控制Hypervisor连接所述软件定义网络控制器，从所述虚拟层区块链节点获取所述网络节点信息；，基于所述网络节点信息制定流空间规则，将所述流空间规则和虚拟化配置数据存储至所述虚拟化层区块链节点；所述虚拟化配置数据为虚拟服务提供商的Docker容器的配置数据；对所述流空间规则进行验证；响应于验证通过，基于所述流空间规则将物理网络划分为多个虚拟网络；其中，所述多个虚拟网络之间相互隔离；所述软件定义网络控制器将所述第一转发规则发送至交换设备，所述交换设备基于所述第一转发规则以及所述虚拟化配置数据利用所述虚拟网络将所述应用数据进行转发。
[0013]其中，所述基于所述用户指令将网络切片应用与应用层区块链节点建立连接的步骤还包括：确定是否开启网络切片管理功能；响应于是，基于所述用户指令将网络切片应用与应用层区块链节点建立连接。
[0014]其中，所述方法还包括：构建网络切片应用；其中，所述网络切片应用包括应用层、控制层、网络虚拟化层；所述应用层通过软件定义网络构成，所述应用层包括应用层区块链节点，所述应用层区块链用于应用层的管理与编排；所述控制层包括多个软件定义网络控制器以及控制层区块链节点；所述网络虚拟化层包括多个Hypervisor以及虚拟层区块链节点。
[0015]第二方面，本专利技术还提供一种基于区块链的网络切片应用装置，包括：接收模块，用于接收用户指令；存储模块，用于基于所述用户指令将网络切片应用与应用层区块链节点建立连接，并将应用数据存储至所述应用层区块链节点中，记录所述应用数据在所述应用层区块链节点中的存储区块号和区块指针；其中，每一所述应用层区块链节点对应一个区块链账户，且多个所述区块链节点之间相互隔离；获取模块，用于软件定义网络控制器基于所述存储区块号和区块指针获取所述应用数据，并生成所述应用数据的第一转发规则；转发模块，用于基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发。
[0016]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括相互藕接的处理器以及存储器，其中，所述存储器用于存储实现上述任一项所述的方法的程序指令；所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令。
[0017]第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，存储有程序文件，所述程序文件能够被执行以实现上述任一项所述的方法。
[0018]本专利技术的有益效果，区别于现有技术的情况，本专利技术的基于区块链的网络切片应用方法包括：接收用户指令；基于所述用户指令将网络切片应用与应用层区块链节点建立连接，并将应用数据存储至所述应用层区块链节点中，记录所述应用数据在所述应用层区块链节点中的存储区块号和区块指针；其中，每一所述应用层区块链节点对应一个区块链账户，且多个所述区块链节点之间相互隔离；软件定义网络控制器基于所述存储区块号和区块指针获取所述应用数据，并生成所述应用数据的第一转发规则；基于所述第一转发规则对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的网络切片应用方法，其特征在于，包括：接收用户指令；基于所述用户指令将网络切片应用与应用层区块链节点建立连接，并将应用数据存储至所述应用层区块链节点中，记录所述应用数据在所述应用层区块链节点中的存储区块号和区块指针；其中，每一所述应用层区块链节点对应一个区块链账户，且多个所述区块链节点之间相互隔离；软件定义网络控制器基于所述存储区块号和区块指针获取所述应用数据，并生成所述应用数据的第一转发规则；基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软件定义网络控制器基于所述存储区块号和区块指针获取所述应用数据，并生成所述应用数据的第一转发规则的步骤，包括：将所述存储区块号和所述区块指针发送给所述软件定义网络控制器；所述应用层区块链基于所述应用数据、所述存储区块号和所述区块指针生成应用信息，并将所述应用信息发送给控制层区块链节点；所述软件定义网络控制器基于所述存储区块号和所述区块指针从所述控制层区块链节点获取所述应用信息，并生成所述应用信息的第一转发规则。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发的步骤，包括：将所述第一转发规则存储至控制层区块链节点，利用所述控制层区块链节点对所述第一转发规则进行验证；响应于验证通过，基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发的步骤，包括：所述控制层区块链节点对所述软件定义网络控制器进行身份验证；响应于验证通过，将所述软件定义网络控制器获取的网络节点信息存储至所述控制层区块链；其中，所述网络节点信息由应用层下发，所述网络节点信息包含所述网络切片的管理信息；根据所述网络节点信息基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络节点信息基于所述第一转发规则对所述应用数据进行转发的步骤，包括：将所述网络节点信息发送至虚拟化层区块链节点；控制Hypervisor连接所述软件定义网络控制器，从所述虚拟层区块链节点获取所述网络节点信息；，基于所述网络节点信息制定流空间规则，将所述流...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵力强，涂碧霞，童翔，
申请(专利权)人：西安电子科技大学广州研究院，
类型：发明
国别省市：