【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及网络通信，尤其是涉及一种基于sdn网络中网络故障快速恢复的方法和系统。
技术介绍
1、现如今，随着大数据，云计算的兴起，通信网络的规模越来越大，网络结构也越来越复杂，软件定义网络sdn是由美国斯坦福大学clean slate研究组提出的一种新型网络创新架构，在这种架构下，实现了控制面和转发面的分离，这种网络架构很好的解决了控制面和转发面的分离。
2、随着网络大规模和结构化复杂的不断演进，出现网络故障的概率也越来越大，目前有关网络故障恢复的方法主要有两种，一种是主动性的网络恢复方案，这块是通过实现备份好网络备选路径，当相关网络路径出现问题时，可以迅速切换到备选路径去进行选路，另外一种是被动性的网络恢复方案，这块是当网络出现问题时，通过控制器去重新计算出一条路径，然后重新下发到网元，由此去设置新的转发路径去解决网络问题。
3、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：主动性和被动性方案都有着自己的问题，主动性方案事先准备的网络路径很有可能不在适合当前的网络情况，而被动性方案又会增加控制器的负担，如果遇到大规模网络故障时很有可能超出控制器的运算能力范围之外。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种快速恢复网络故障的方法，可以进一步增强网络系统的稳定性，以及减少网络故障带来的损失的基于sdn网络中网络故障快速恢复的方法和系统。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种基于sdn网络中网络故障快速恢复系统，包括s
4、监控模块，用于监控各网元节点的状态，利用lldp、port-status和echo消息去获取当前网络的最新变化消息；
5、任务模块，用于将监控模块监控下来的网络变化数据记录下来，并在记录的过程中不断的对之前的记录进行合并，保证数据记录的最小记录量；
6、计算模块，用于整体控制面机器的负载水位低于40％时启动，一次性取出当前任务模块中的所有数据进行计算，统计出当前这些网络变化影响的备用路径，并对这些备用路径按照当前的拓扑重新计算；
7、下发模块，用于将计算模块计算出来的备用路径重新下发，代替老的备用路径。
8、一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其方法如下：
9、s1:利用管控面机器资源时段性占用的特点，在管控面机器空闲的时候实时性计算备用路径，并利用管控面通道实时下发；
10、3.根据权利要求2所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述s1的具体步骤如下：
11、a1：通过packet out信息发送lldp数据包去获取整个网络的拓扑结构通过port-status消息去获取设备的相关端口的工作状态，通过echo消息的交互去感知相关设备节点是否正常，一旦三者之间有相关变动，则说明网络拓扑有所修改，将相关的变动记录到任务模块中，待控制器空闲时取相关的任务到计算模块中进行计算；
12、a2：将监控模块监控网络的变化形成记录存在任务模块，并参考之前的记录进行一定的合并优化；
13、a3：由于控制面机器的负载具有时段性，当控制面机器负载水位低于40％时，则认为控制器处于空闲状态，按照任务模块的数据对备用路径进行重新计算；
14、a4：计算模块一次性将当前任务模块下的所有记录都取出来，构成新的网络拓扑，并在当前的网络拓扑下把记录影响到的备用路径都计算出来并下发。
15、进一步地，所述监控模块具备两方面作用，所述监控模块一方面是通过监控各网元去获取当前的网络状态，包括通过packet_out信息发送lldp数据包去获取整个网络的拓扑结构，通过port-status消息去获取设备的相关端口的工作状态，通过echo消息的交互去感知相关设备节点运行状态，一旦三者之间有相关变动，则说明网络拓扑有所修改，将相关的变动记录到任务模块中，待控制器空闲时取相关的任务到计算模块中进行计算。
16、进一步地，所述监控模块另一方面监控控制系统本身的负载，当水位低于40％则认为控制系统处于空闲状态，激活计算模块从任务模块中去取相关的任务进行处理。
17、进一步地，所述任务模块主要时记录单个网络变动事件的，比如某个设备的某个端口加入网络，或是从网络中删除，一般单个端口故障了即认为是该端口从系统中删除，如果此端口恢复正常了则认为此端口又重新加入了该系统。
18、进一步地，所述计算模块处理了某个任务，形成了备用路径并下发完成的话，就会将该任务删除，且任务模块在形成记录时也会进行相应的判断，若一个端口是故障的话，会查找之前记录的故障状态，若之前存在故障，则不需要再产生重复的数据，若一个端口恢复了，则会查找之前的故障状态，如果报障了，则只需要将原来的记录删除即可，不需要再重新记录，减少系统的反复处理。
19、进一步地，所述计算模块主要是在控制系统负载水位低于40％的情况下进行工作，根据任务模块提出的新的网络结构的变化，将任务模块目前的所有记录进行汇总，一次性处理涉及到该变化的备选路径的重新生成并下发。
20、进一步地，所述计算模块一次性处理涉及到该变化的备选路径完成后，删除任务模块有关该记录。
21、进一步地，所述下发模块主要是将计算模块中新生成的备用路径进行下发到各设备网元，代替原来老的备用路径。
22、综上所述，本专利技术的有益技术效果为：
23、1、本专利技术设计了一种全新的基于sdn网络中网络故障恢复的方法，通过对主动故障恢复方法的改进，利用控制器通过网络拓扑的变化，并利用控制面机器负载有着很强时段性的特点，在控制器空闲时通过之前收集的网络变化数据去实时计算出备用路径，保证备用路径的可靠性；
24、2、本专利技术在存网络变化记录，计算备用路径时都有着一定的效率改进，如记录网络变化记录时会参考之前的记录，避免重复记录和合并相关记录，计算时也会一次取出所有相关数据进行处理计算，并一次下发，提高备用路径更新的效率，减少控制面机器的资源占用；
25、3、本专利技术将网络变化暂时记录在任务区，然后根据控制器的负载去自行决定是否需要计算更新备份路径，因为计算更新备份路径有着一定的计算量，会占用一定的控制器资源，所以需要设定控制器计算的负载水位，只有在空闲时才去更新，牺牲一定的实时性来换取控制下发路径的通畅；
26、4、本专利技术计算模块一次性处理所有的任务模块累计的记录，避免反复的计算处理造成控制模块的持续高负载。
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1.一种基于sdn网络中网络故障快速恢复系统，包括sdn控制器，其特征在于：所述sdn控制器内部包括有监控模块、任务模块、计算模块和下发模块，所述监控模块、任务模块、计算模块和下发模块电性连接；
2.一种如权利要求1所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复系统的恢复方法，其特征在于：其方法如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述S1的具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述监控模块具备两方面作用，所述监控模块一方面是通过监控各网元去获取当前的网络状态，包括通过Packet_out信息发送LLDP数据包去获取整个网络的拓扑结构，通过Port-status消息去获取设备的相关端口的工作状态，通过Echo消息的交互去感知相关设备节点运行状态，一旦三者之间有相关变动，则说明网络拓扑有所修改，将相关的变动记录到任务模块中，待控制器空闲时取相关的任务到计算模块中进行计算。
5.根据权利要求4所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法
6.根据权利要求5所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述任务模块主要时记录单个网络变动事件的，比如某个设备的某个端口加入网络，或是从网络中删除，一般单个端口故障了即认为是该端口从系统中删除，如果此端口恢复正常了则认为此端口又重新加入了该系统。
7.根据权利要求6所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述计算模块处理了某个任务，形成了备用路径并下发完成的话，就会将该任务删除，且任务模块在形成记录时也会进行相应的判断，若一个端口是故障的话，会查找之前记录的故障状态，若之前存在故障，则不需要再产生重复的数据，若一个端口恢复了，则会查找之前的故障状态，如果报障了，则只需要将原来的记录删除即可，不需要再重新记录，减少系统的反复处理。
8.根据权利要求7所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述计算模块主要是在控制系统负载水位低于40％的情况下进行工作，根据任务模块提出的新的网络结构的变化，将任务模块目前的所有记录进行汇总，一次性处理涉及到该变化的备选路径的重新生成并下发。
9.根据权利要求8所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述计算模块一次性处理涉及到该变化的备选路径完成后，删除任务模块有关该记录。
10.根据权利要求9所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述下发模块主要是将计算模块中新生成的备用路径进行下发到各设备网元，代替原来老的备用路径。
...【技术特征摘要】
1.一种基于sdn网络中网络故障快速恢复系统，包括sdn控制器，其特征在于：所述sdn控制器内部包括有监控模块、任务模块、计算模块和下发模块，所述监控模块、任务模块、计算模块和下发模块电性连接；
2.一种如权利要求1所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复系统的恢复方法，其特征在于：其方法如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述s1的具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述监控模块具备两方面作用，所述监控模块一方面是通过监控各网元去获取当前的网络状态，包括通过packet_out信息发送lldp数据包去获取整个网络的拓扑结构，通过port-status消息去获取设备的相关端口的工作状态，通过echo消息的交互去感知相关设备节点运行状态，一旦三者之间有相关变动，则说明网络拓扑有所修改，将相关的变动记录到任务模块中，待控制器空闲时取相关的任务到计算模块中进行计算。
5.根据权利要求4所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述监控模块另一方面监控控制系统本身的负载，当水位低于40％则认为控制系统处于空闲状态，激活计算模块从任务模块中去取相关的任务进行处理。
6.根据权利要求5所述的一种基于sdn网络中网络故障快速恢复方法，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李霖洁，李建松，刘岩东，杜炀东，吴兴，赵晶晶，
申请(专利权)人：天翼云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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