一種sdn網(wǎng)絡(luò)中分片報(bào)文亂序的處理方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種SDN網(wǎng)絡(luò)中分片報(bào)文亂序的處理方法及應(yīng)用，包括以下內(nèi)容：下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的PMTU“PathMTU，路徑MTU”和分片規(guī)則；該進(jìn)入SDN網(wǎng)絡(luò)的流中的報(bào)文添加流id；對(duì)于SDN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部遇到的分片報(bào)文，確定其所屬的流，并按照流轉(zhuǎn)發(fā)分片報(bào)文。
【專利說明】—種SDN網(wǎng)絡(luò)中分片報(bào)文亂序的處理方法及應(yīng)用
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，尤其涉及云計(jì)算中一種解決SDN網(wǎng)絡(luò)中分片報(bào)文發(fā)送中亂序的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SDN是軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network)的英文縮寫，是美國斯坦福大學(xué)clean slate研究組提出的一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，其核心技術(shù)OpenFlow通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開來，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，為核心網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的創(chuàng)新提供了良好的平臺(tái)。
[0003]SDN網(wǎng)絡(luò)中，其網(wǎng)絡(luò)元素主要包括:控制器(Controller)和OF交換機(jī)(OpenFlowSwitch)。前者負(fù)責(zé)收集SDN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?、OF交換機(jī)的能力和屬性；然后結(jié)合網(wǎng)絡(luò)控制策略為OF交換機(jī)計(jì)算并下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)路徑(即流表)。后者根據(jù)流表，實(shí)現(xiàn)報(bào)文的接收與轉(zhuǎn)發(fā)；如果遇到流表無法匹配的報(bào)文，通常會(huì)上送ContiOller處理。
[0004]目前，OpenFlow規(guī)范為流表提供的匹配字段主要包括:入端口、源/目的MAC地址、源 / 目的 IP( IPv4 和 IPv6)、源 / 目的 TCP/UDP(Transmission Control Protocol/UserDatagram Protocol,傳輸控制協(xié)議/用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)端口號(hào)和MPLS (Mult1-ProtocolLabel Switching，多協(xié)議標(biāo)簽交換)標(biāo)簽等。其中TCP/UDP端口號(hào)主要用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中四層及其四層以上的會(huì)話(比如FTP (File Transfer Protocol,文件傳輸協(xié)議)會(huì)話)。會(huì)話中的報(bào)文通常以流的方式傳送——即這些報(bào)文在傳輸過程中，需要盡量保持原有的順序，對(duì)于時(shí)間敏感的會(huì)話(比如語音流、視頻流等)更是如此。
[0005]受OF交換機(jī)規(guī)格和性能的影響，不同交互機(jī)的端口可能具有不同的端口類型和MTU (Maximum Transmission Unit,最大傳輸單元);因此,報(bào)文在從源主機(jī)向目的主機(jī)傳遞中，經(jīng)過MTU小的交互機(jī)端口時(shí)，難免會(huì)被分片。根據(jù)IP報(bào)文分片規(guī)則，對(duì)于包含四層報(bào)文頭(即TCP或UDP頭)的IP報(bào)文，經(jīng)過分片后，只有第一個(gè)分片報(bào)文是帶有四層信息的，后續(xù)報(bào)文均不帶四層信息，也就無法結(jié)合TCP/UPD端口號(hào)確定分片報(bào)文所屬的會(huì)話(或稱為數(shù)據(jù)流)了。
[0006]根據(jù)配置和能力不同，在遇到分片報(bào)文是，OF交互機(jī)采用的處理方式主要包括:
I)丟棄，如果OF交互機(jī)不支持分片報(bào)文，通常會(huì)采用這種處理方式；2)重組后轉(zhuǎn)發(fā)，如果OF交互機(jī)支持分報(bào)文的重組，通常會(huì)等到同一報(bào)文中的分片都到達(dá)后，重組成完整的報(bào)文，然后再轉(zhuǎn)發(fā)；3)上送Controller處理。
[0007]丟棄分片報(bào)文會(huì)引起會(huì)話終端；上送Controller不但會(huì)增加Controller的消息處理負(fù)擔(dān)，還會(huì)導(dǎo)致報(bào)文亂序(比如第二個(gè)報(bào)文的第一分片會(huì)被OF交換機(jī)先發(fā)送到目的主機(jī)，第一個(gè)報(bào)文的第二或第三分片才會(huì)被contiOller處理，并發(fā)送到目的主機(jī))，報(bào)文亂序在一定程度上會(huì)影響會(huì)話質(zhì)量甚至導(dǎo)致會(huì)話中斷。而重組后轉(zhuǎn)發(fā)，首先需要等待一個(gè)報(bào)文的全部分片到達(dá)后才能重組成一個(gè)完整的報(bào)文，然后才能查詢流表確定轉(zhuǎn)發(fā)端口，在從轉(zhuǎn)發(fā)端口發(fā)送前還需要重新進(jìn)行分片，這不但會(huì)增加報(bào)文傳送延至?xí)r間，重組后再次分片的轉(zhuǎn)發(fā)的方式也增加了系統(tǒng)開銷。
[0008]針對(duì)OF規(guī)范中對(duì)分片報(bào)文處理的不足，本發(fā)明提出了一種SDN網(wǎng)絡(luò)中，分片報(bào)文的處理方法，可以避免流標(biāo)識(shí)丟失引起的報(bào)文亂序、重傳甚至?xí)捴袛唷?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]所要解決的技術(shù)問題:針對(duì)同一個(gè)流中分片報(bào)文與其他報(bào)文沿著不同的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)引起的報(bào)文亂序、重傳甚至?xí)捊K端問題本發(fā)明提供了一種SDN網(wǎng)絡(luò)中分片報(bào)文亂序的處理方法及應(yīng)用。
[0010]技術(shù)方案:為了解決以上問題本發(fā)明提供了一種SDN網(wǎng)絡(luò)中分片報(bào)文亂序的處理方法，其特征在于，包括以下內(nèi)容:
①下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的PMTU“Path MTU，路徑MTU”和分片規(guī)則，包括:
根據(jù)從其控制的OF交換機(jī)收集到的拓?fù)湫畔⒑投丝趯傩?，Controller為每條流所經(jīng)過的轉(zhuǎn)發(fā)路徑計(jì)算PMTU “Path MTU,路徑MTU”;其中PMTU等于該流所經(jīng)過的SDN轉(zhuǎn)發(fā)路徑上各個(gè)OF交換機(jī)端口的最小值；C0ntix)ller將該P(yáng)MTU作為該流對(duì)應(yīng)的流表的一個(gè)屬性下發(fā)到轉(zhuǎn)發(fā)路徑的OF交換機(jī)上，并控制OF交換機(jī)在沿著該路徑轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，如果進(jìn)行報(bào)文分片，則分片大小不能超過該P(yáng)MTU ；
②該進(jìn)入SDN網(wǎng)絡(luò)的流中的報(bào)文添加流id，包括:
對(duì)于含有TCP/UDP端口號(hào)的報(bào)文，當(dāng)這些報(bào)文進(jìn)入SDN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，Controller通過流表控制入口處的OF交換機(jī)，為屬于同一個(gè)流的報(bào)文，在IP報(bào)文頭中添加流id，用來標(biāo)識(shí)該報(bào)文所述的流！Controller向該流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的后續(xù)OF交換機(jī)下發(fā)的流表中，含有該流的流id ;后續(xù)OF交換機(jī)借助該id，確定報(bào)文所述的流和查詢轉(zhuǎn)發(fā)路徑；
③對(duì)于SDN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部遇到的分片報(bào)文，確定其所屬的流，并按照流轉(zhuǎn)發(fā)分片報(bào)文，包
括:
1)對(duì)于含有TCP/UDP端口號(hào)的報(bào)文，具有相同源/目的IP地址對(duì)和TCP/UDP端口號(hào)的報(bào)文，定義為屬于同一個(gè)流；
2)對(duì)于不含TCP/UDP端口號(hào)的分片報(bào)文，源目的IP地址相同與前面含有TCP/UDP端口號(hào)相同，并且報(bào)文頭中標(biāo)識(shí)“Identification”與包含TCP/UDP端口號(hào)的報(bào)文相同，這些分片也屬于前面報(bào)文所述的流。
[0011]OF交換機(jī)根據(jù)上述方法對(duì)不含流標(biāo)識(shí)的IPv4分片報(bào)文的處理應(yīng)用，其特征在于:包括以下步驟:
步驟1:接收IPv4報(bào)文,解析源/巨的IP、標(biāo)識(shí)“Identification”、標(biāo)志“Flags”和片偏移“Fragment Offset”字段；如果Flags中的分片標(biāo)識(shí)為O且Offset為零,則表示接收到的報(bào)文不是分片報(bào)文，繼續(xù)步驟2 ;否則，轉(zhuǎn)至步驟4 ;
步驟2:解析報(bào)文頭中的Protocol字段，對(duì)于TCP/UDP報(bào)文，從TCP/UDP報(bào)文頭中獲取源/目的Port號(hào)；結(jié)合步驟I中的源/目的IP，確定報(bào)文所述的流；把具有相同源/目的IP和源/目的Port號(hào)的報(bào)文歸屬于同一個(gè)流；
步驟3:記錄該報(bào)文的標(biāo)識(shí)“Identification”信息，將該報(bào)文的流歸屬信息、報(bào)文的標(biāo)識(shí)“Identification”傳送到到分片報(bào)文處理模塊，并用該標(biāo)識(shí)更新的分片報(bào)文流歸類表”中對(duì)應(yīng)條目的標(biāo)識(shí)信息；在該歸類表中的條目通常包括:目的/源IP、和標(biāo)識(shí)信息，轉(zhuǎn)至步驟5 ;
步驟4:解析報(bào)文頭獲取標(biāo)識(shí)“Identification”字段，結(jié)合步驟I中獲取的源/目的IP信息，查詢分片報(bào)文處理模塊的“分片報(bào)文流歸類表”，獲取該分片報(bào)文所述的流對(duì)應(yīng)的條目，并返回該條目中保存的源/目的Port號(hào)；
步驟5:獲取轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)源/目的IP和源/目的Port號(hào)，查詢流表，獲取該流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。
[0012]入口 OF交換機(jī)根據(jù)上述方法對(duì)含流標(biāo)識(shí)的IPv4報(bào)文的處理應(yīng)用，其特征在于:包括以下步驟:
步驟1:下發(fā)流表到OF交換機(jī)，Controller為經(jīng)過入口交換機(jī)A的流/計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)路徑DPath,以及該路徑的PMTU ;將該DPath及其PMTU下發(fā)該路徑上經(jīng)過的所有OF交互機(jī)；步驟2:入口交換機(jī)A接收IPv4報(bào)文，解析報(bào)文的IPv4報(bào)文頭，確定報(bào)文所述的流；步驟3:為該報(bào)文所述的流確定轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)報(bào)文所屬的流信息，查詢流表，獲取該報(bào)文所需的轉(zhuǎn)發(fā)路徑及其該路徑的PMTU ；
步驟4:報(bào)文長(zhǎng)度判斷，比較接收到的報(bào)文的長(zhǎng)度和步驟3中獲得的PMTU，如果報(bào)文長(zhǎng)度大于PMTU，則進(jìn)行分片；
步驟5:在報(bào)文“包括分片報(bào)文”的IP報(bào)文頭的IP選項(xiàng)字段中添加流標(biāo)識(shí)flow id，然后按照步驟3中確定的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文；
步驟6:后續(xù)OF交換機(jī)收到IPv4報(bào)文后，從報(bào)文頭中獲取源/目的IP和選項(xiàng)字段中的flow id，根據(jù)上述信息確定報(bào)文所述的流，然后查詢流表獲取轉(zhuǎn)發(fā)路徑；
步驟7:轉(zhuǎn)發(fā)攜帶flow id的報(bào)文，OF交換機(jī)根據(jù)步驟6中選定的路徑繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該IP報(bào)文；
步驟8:移除IP選項(xiàng)字段中的flow id,攜帶flow id的Pv4報(bào)文或其分片達(dá)到SDN網(wǎng)絡(luò)出口后，OF交換機(jī)移除擴(kuò)展字段中的flow id，將處理后的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出SDN網(wǎng)絡(luò)。
[0013]入口 OF交換機(jī)根據(jù)上述方法對(duì)含擴(kuò)展報(bào)文頭的IPv4報(bào)文的處理應(yīng)用，其特征在于:包括以下步驟:
步驟1:下發(fā)流表到OF交換機(jī)，Controller為經(jīng)過入口交換機(jī)A的流f計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)路徑DPath,以及該路徑的PMTU ;將該DPath及其PMTU下發(fā)該路徑上經(jīng)過的所有OF交互機(jī)；步驟2:交換機(jī)A接收IPv4報(bào)文，解析報(bào)文的IPv4報(bào)文頭，確定報(bào)文所述的流；
步驟3:為該報(bào)文所述的流確定轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)報(bào)文所屬的流信息，查詢流表，獲取該報(bào)文所需的轉(zhuǎn)發(fā)路徑及其該路徑的PMTU ；
步驟4:報(bào)文長(zhǎng)度判斷，比較接收到的報(bào)文的長(zhǎng)度和步驟3中獲得的PMTU，如果報(bào)文長(zhǎng)度大于PMTU，則進(jìn)行分片；分片后，分片報(bào)文添加步驟5所述的新報(bào)文頭后，分片長(zhǎng)度不會(huì)大于PMTU ；
步驟5:為報(bào)文包括分片報(bào)文添加新的報(bào)文頭，其中報(bào)文頭中攜帶標(biāo)識(shí)該報(bào)文所述的流的流標(biāo)識(shí)，然后按照步驟3中確定的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文；
步驟6:后續(xù)OF交換機(jī)收到IPv4報(bào)文后，從報(bào)文頭中獲取源/目的IP和擴(kuò)展頭中的流標(biāo)識(shí)，根據(jù)上述信息確定報(bào)文所述的流，然后查詢流表獲取轉(zhuǎn)發(fā)路徑；
步驟7:繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)攜帶flow id的報(bào)文,OF交換機(jī)根據(jù)步驟6中選定的路徑繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該IP報(bào)文； 步驟8:移除擴(kuò)展報(bào)文頭，攜帶擴(kuò)展報(bào)文頭的IPv4報(bào)文或其分片達(dá)到SDN網(wǎng)絡(luò)出口后，OF交換機(jī)移除擴(kuò)展報(bào)文頭，將處理后的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出SDN網(wǎng)絡(luò)。
[0014]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明針對(duì)SDN網(wǎng)絡(luò)中，OF交換機(jī)目前基于流表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，無法有效的確定分片報(bào)文所歸屬的流，并基于流來轉(zhuǎn)發(fā)分片報(bào)文的問題，提出了解決方案。與現(xiàn)有的OF交互機(jī)對(duì)分片報(bào)文的處理相比，在本發(fā)明中，通過向入口 OF交換機(jī)下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的PMTU信息，將大報(bào)文在入口處事先分片，并為歸屬于同一個(gè)流的報(bào)文添加流標(biāo)識(shí)，提高報(bào)文在整個(gè)SDN網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)效率。其次，對(duì)于分片報(bào)文，通過確定其歸屬的流，對(duì)其進(jìn)行按流轉(zhuǎn)發(fā)，避免了重組后轉(zhuǎn)發(fā)帶來的轉(zhuǎn)發(fā)延遲和轉(zhuǎn)發(fā)效率降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性附圖及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1不含流標(biāo)識(shí)的IPv4分片報(bào)文的處理流程圖；
圖2含流標(biāo)識(shí)的IPv4報(bào)文處理流程圖；
圖3含擴(kuò)展報(bào)文頭的IPv4報(bào)文處理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面以IPv4報(bào)文為例，結(jié)合Controller獲取和下發(fā)PMTU，闡述OF交換機(jī)對(duì)歸屬于流的報(bào)文的處理加以描述。
[0017]下面結(jié)合圖1，描述一下OF交換機(jī)對(duì)IPv4報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)處理流程。
[0018]步驟1:接收IPv4報(bào)文,解析源/目的IP、標(biāo)識(shí)(Identification)、標(biāo)志(Flags)和片偏移(Fragment Offset)等字段。如果Flags中的分片標(biāo)識(shí)為O且Offset為零,貝丨J表示接收到的報(bào)文不是分片報(bào)文，繼續(xù)步驟2 ;否則，轉(zhuǎn)至步驟4 ;
步驟2:解析報(bào)文頭中的Protocol字段，對(duì)于TCP/UDP報(bào)文，從TCP/UDP報(bào)文頭中獲取源/目的Port號(hào)。結(jié)合步驟I中的源/目的IP，確定報(bào)文所述的流。本發(fā)明中，把具有相同源/目的IP和源/目的Port號(hào)的報(bào)文歸屬于同一個(gè)流。
[0019]步驟3:記錄該報(bào)文的標(biāo)識(shí)(Identification)信息,將該報(bào)文的流歸屬信息、報(bào)文的標(biāo)識(shí)(Identification)傳送到到分片報(bào)文處理模塊，并用該標(biāo)識(shí)更新的分片報(bào)文流歸類表中對(duì)應(yīng)條目的標(biāo)識(shí)信息。在該歸類表中的條目通常包括:目的/源IP、和標(biāo)識(shí)等信息。轉(zhuǎn)至步驟5。
[0020]步驟4:解析報(bào)文頭獲取標(biāo)識(shí)(Identif ication)字段,結(jié)合步驟I中獲取的源/目的IP信息，查詢分片報(bào)文處理模塊的“分片報(bào)文流歸類表”，獲取該分片報(bào)文所述的流對(duì)應(yīng)的條目，并返回該條目中保存的源/目的Port號(hào)。
[0021]步驟5:獲取轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)源/目的IP和源/目的Port號(hào)，查詢流表，獲取該流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。
[0022]下面結(jié)合圖2，入口 OF交換機(jī)對(duì)IPv4報(bào)文的處理加以描述。
[0023]步驟1:下發(fā)流表到OF交換機(jī)，Controller為經(jīng)過入口交換機(jī)A的流f計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)路徑DPath，以及該路徑的PMTU ;將該DPath及其PMTU下發(fā)該路徑上經(jīng)過的所有OF交互機(jī)； 步驟2:A接收IPv4報(bào)文，解析報(bào)文的IPv4報(bào)文頭，確定報(bào)文所述的流(具體參見實(shí)施例I中的步驟2-4)；
步驟3:為該報(bào)文所述的流確定轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)報(bào)文所屬的流信息(比如源/目的IP和源/目的端口號(hào))，查詢流表，獲取該報(bào)文所需的轉(zhuǎn)發(fā)路徑及其該路徑的PMTU ;
步驟4:報(bào)文長(zhǎng)度判斷，比較接收到的報(bào)文的長(zhǎng)度和步驟3中獲得的PMTU，如果報(bào)文長(zhǎng)度大于PMTU，則進(jìn)行分片；
步驟5:在報(bào)文(包括分片報(bào)文)的IP報(bào)文頭的IP選項(xiàng)字段中添加流標(biāo)識(shí)(flow id),然后按照步驟3中確定的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文；
步驟6:后續(xù)OF交換機(jī)收到IPv4報(bào)文后，從報(bào)文頭中獲取源/目的IP和選項(xiàng)字段中的flow id，根據(jù)上述信息確定報(bào)文所述的流，然后查詢流表獲取轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
[0024]步驟7:轉(zhuǎn)發(fā)攜帶flow id的報(bào)文,OF交換機(jī)根據(jù)步驟6中選定的路徑繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該IP報(bào)文。
[0025]步驟8:移除IP選項(xiàng)字段中的flow id,攜帶flow id的Pv4報(bào)文或其分片達(dá)到SDN網(wǎng)絡(luò)出口后，OF交換機(jī)移除擴(kuò)展字段中的flow id，將處理后的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出SDN網(wǎng)絡(luò)。
[0026]下面結(jié)合圖3，入口 OF交換機(jī)對(duì)IPv4報(bào)文的處理加以描述。
[0027]步驟1:下發(fā)流表到OF交換機(jī)，Controller為經(jīng)過入口交換機(jī)A的流f計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)路徑DPath，以及該路徑的PMTU ;將該DPath及其PMTU下發(fā)該路徑上經(jīng)過的所有OF交互機(jī)；
步驟2:A接收IPv4報(bào)文，解析報(bào)文的IPv4報(bào)文頭，確定報(bào)文所述的流(具體參見實(shí)施例I中的步驟2-4)；
步驟3:為該報(bào)文所述的流確定轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)報(bào)文所屬的流信息(比如源/目的IP和源/目的端口號(hào))，查詢流表，獲取該報(bào)文所需的轉(zhuǎn)發(fā)路徑及其該路徑的PMTU ;
步驟4:報(bào)文長(zhǎng)度判斷，比較接收到的報(bào)文的長(zhǎng)度和步驟3中獲得的PMTU，如果報(bào)文長(zhǎng)度大于PMTU，則進(jìn)行分片(分片后，分片報(bào)文添加步驟5所述的新報(bào)文頭后，分片長(zhǎng)度不會(huì)大于PMTU)；
步驟5:為報(bào)文(包括分片報(bào)文)添加新的報(bào)文頭(比如VXLAN報(bào)文頭或MPLS報(bào)文頭)，其中報(bào)文頭中攜帶標(biāo)識(shí)該報(bào)文所述的流的流標(biāo)識(shí)，然后按照步驟3中確定的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文；
步驟6:后續(xù)OF交換機(jī)收到IPv4報(bào)文后，從報(bào)文頭中獲取源/目的IP和擴(kuò)展頭中的流標(biāo)識(shí)，根據(jù)上述信息確定報(bào)文所述的流，然后查詢流表獲取轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
[0028]步驟7:繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)攜帶flow id的報(bào)文,OF交換機(jī)根據(jù)步驟6中選定的路徑繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該IP報(bào)文。
[0029]步驟8:移除擴(kuò)展報(bào)文頭，攜帶擴(kuò)展報(bào)文頭的IPv4報(bào)文或其分片達(dá)到SDN網(wǎng)絡(luò)出口后，OF交換機(jī)移除擴(kuò)展報(bào)文頭，將處理后的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出SDN網(wǎng)絡(luò)。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不限制于本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種SDN網(wǎng)絡(luò)中分片報(bào)文亂序的處理方法，其特征在于:包括以下內(nèi)容 ①下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的PMTU“Path MTU，路徑MTU”和分片規(guī)則，包括: 根據(jù)從其控制的OF交換機(jī)收集到的拓?fù)湫畔⒑投丝趯傩裕珻ontroller為每條流所經(jīng)過的轉(zhuǎn)發(fā)路徑計(jì)算PMTU “Path MTU,路徑MTU”;其中PMTU等于該流所經(jīng)過的SDN轉(zhuǎn)發(fā)路徑上各個(gè)OF交換機(jī)端口的最小值；C0ntix)ller將該P(yáng)MTU作為該流對(duì)應(yīng)的流表的一個(gè)屬性下發(fā)到轉(zhuǎn)發(fā)路徑的OF交換機(jī)上，并控制OF交換機(jī)在沿著該路徑轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，如果進(jìn)行報(bào)文分片，則分片大小不能超過該P(yáng)MTU ； ②該進(jìn)入SDN網(wǎng)絡(luò)的流中的報(bào)文添加流id，包括: 對(duì)于含有TCP/UDP端口號(hào)的報(bào)文，當(dāng)這些報(bào)文進(jìn)入SDN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，Controller通過流表控制入口處的OF交換機(jī)，為屬于同一個(gè)流的報(bào)文，在IP報(bào)文頭中添加流id，用來標(biāo)識(shí)該報(bào)文所述的流！Controller向該流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的后續(xù)OF交換機(jī)下發(fā)的流表中，含有該流的流id ;后續(xù)OF交換機(jī)借助該id，確定報(bào)文所述的流和查詢轉(zhuǎn)發(fā)路徑； ③對(duì)于SDN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部遇到的分片報(bào)文，確定其所屬的流，并按照流轉(zhuǎn)發(fā)分片報(bào)文，包括: 1)對(duì)于含有TCP/UDP端口號(hào)的報(bào)文，具有相同源/目的IP地址對(duì)和TCP/UDP端口號(hào)的報(bào)文，定義為屬于同 一個(gè)流； 2)對(duì)于不含TCP/UDP端口號(hào)的分片報(bào)文，源目的IP地址相同與前面含有TCP/UDP端口號(hào)相同，并且報(bào)文頭中標(biāo)識(shí)“Identification”與包含TCP/UDP端口號(hào)的報(bào)文相同，這些分片也屬于前面報(bào)文所述的流。
2.0F交換機(jī)根據(jù)權(quán)利要求1所述方法對(duì)不含流標(biāo)識(shí)的IPv4分片報(bào)文的處理應(yīng)用，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:接收IPv4報(bào)文,解析源/巨的IP、標(biāo)識(shí)“Identification”、標(biāo)志“Flags”和片偏移“Fragment Offset”字段；如果Flags中的分片標(biāo)識(shí)為O且Offset為零,則表示接收到的報(bào)文不是分片報(bào)文，繼續(xù)步驟2 ;否則，轉(zhuǎn)至步驟4 ; 步驟2:解析報(bào)文頭中的Protocol字段，對(duì)于TCP/UDP報(bào)文，從TCP/UDP報(bào)文頭中獲取源/目的Port號(hào)；結(jié)合步驟I中的源/目的IP，確定報(bào)文所述的流；把具有相同源/目的IP和源/目的Port號(hào)的報(bào)文歸屬于同一個(gè)流； 步驟3:記錄該報(bào)文的標(biāo)識(shí)“Identification”信息，將該報(bào)文的流歸屬信息、報(bào)文的標(biāo)識(shí)“ Identif ication”傳送到到分片報(bào)文處理模塊，并用該標(biāo)識(shí)更新的分片報(bào)文流歸類表”中對(duì)應(yīng)條目的標(biāo)識(shí)信息；在該歸類表中的條目通常包括:目的/源IP、和標(biāo)識(shí)信息，轉(zhuǎn)至步驟5 ; 步驟4:解析報(bào)文頭獲取標(biāo)識(shí)“Identification”字段，結(jié)合步驟I中獲取的源/目的IP信息，查詢分片報(bào)文處理模塊的“分片報(bào)文流歸類表”，獲取該分片報(bào)文所述的流對(duì)應(yīng)的條目，并返回該條目中保存的源/目的Port號(hào)； 步驟5:獲取轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)源/目的IP和源/目的Port號(hào)，查詢流表，獲取該流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。
3.入口OF交換機(jī)根據(jù)權(quán)利要求1所述方法對(duì)含流標(biāo)識(shí)的IPv4報(bào)文的處理應(yīng)用，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:下發(fā)流表到OF交換機(jī)，Controller為經(jīng)過入口交換機(jī)A的流/計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)路徑DPath,以及該路徑的PMTU ;將該DPath及其PMTU下發(fā)該路徑上經(jīng)過的所有OF交互機(jī)；步驟2:入口交換機(jī)A接收IPv4報(bào)文，解析報(bào)文的IPv4報(bào)文頭，確定報(bào)文所述的流；步驟3:為該報(bào)文所述的流確定轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)報(bào)文所屬的流信息，查詢流表，獲取該報(bào)文所需的轉(zhuǎn)發(fā)路徑及其該路徑的PMTU ； 步驟4:報(bào)文長(zhǎng)度判斷，比較接收到的報(bào)文的長(zhǎng)度和步驟3中獲得的PMTU，如果報(bào)文長(zhǎng)度大于PMTU，則進(jìn)行分片； 步驟5:在報(bào)文“包括分片報(bào)文”的IP報(bào)文頭的IP選項(xiàng)字段中添加流標(biāo)識(shí)flow id，然后按照步驟3中確定的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文； 步驟6:后續(xù)OF交換機(jī)收到IPv4報(bào)文后，從報(bào)文頭中獲取源/目的IP和選項(xiàng)字段中的flow id，根據(jù)上述信息確定報(bào)文所述的流，然后查詢流表獲取轉(zhuǎn)發(fā)路徑； 步驟7:轉(zhuǎn)發(fā)攜帶flow id的報(bào)文，OF交換機(jī)根據(jù)步驟6中選定的路徑繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該IP報(bào)文； 步驟8:移除IP選項(xiàng)字段中的flow id,攜帶flow id的Pv4報(bào)文或其分片達(dá)到SDN網(wǎng)絡(luò)出口后，OF交換機(jī)移除擴(kuò)展字段中的flow id，將處理后的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出SDN網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于: 所述的步驟2還包括以下步驟: 步驟2-1:解析報(bào)文頭中的Protocol字段，對(duì)于TCP/UDP報(bào)文，從TCP/UDP報(bào)文頭中獲取源/目的Port號(hào)；結(jié)合步驟I中的源/目的IP，確定報(bào)文所述的流；把具有相同源/目的IP和源/目的Port號(hào)的報(bào)文歸 屬于同一個(gè)流； 步驟2-2:記錄該報(bào)文的標(biāo)識(shí)“Identification”信息，將該報(bào)文的流歸屬信息、報(bào)文的標(biāo)識(shí)“ Identif ication”傳送到到分片報(bào)文處理模塊，并用該標(biāo)識(shí)更新的“分片報(bào)文流歸類表”中對(duì)應(yīng)條目的標(biāo)識(shí)信息；在該歸類表中的條目通常包括:目的/源IP、和標(biāo)識(shí)信息，轉(zhuǎn)至步驟5 ; 步驟2-3:解析報(bào)文頭獲取標(biāo)識(shí)“Identification”字段，結(jié)合步驟I中獲取的源/目的IP信息，查詢分片報(bào)文處理模塊的“分片報(bào)文流歸類表”，獲取該分片報(bào)文所述的流對(duì)應(yīng)的條目，并返回該條目中保存的源/目的Port號(hào)。
5.入口OF交換機(jī)根據(jù)權(quán)利要求1所述方法對(duì)含擴(kuò)展報(bào)文頭的IPv4報(bào)文的處理應(yīng)用，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:下發(fā)流表到OF交換機(jī)，Controller為經(jīng)過入口交換機(jī)A的流f計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)路徑DPath,以及該路徑的PMTU ;將該DPath及其PMTU下發(fā)該路徑上經(jīng)過的所有OF交互機(jī)；步驟2:交換機(jī)A接收IPv4報(bào)文，解析報(bào)文的IPv4報(bào)文頭，確定報(bào)文所述的流； 步驟3:為該報(bào)文所述的流確定轉(zhuǎn)發(fā)路徑，根據(jù)報(bào)文所屬的流信息，查詢流表，獲取該報(bào)文所需的轉(zhuǎn)發(fā)路徑及其該路徑的PMTU ； 步驟4:報(bào)文長(zhǎng)度判斷，比較接收到的報(bào)文的長(zhǎng)度和步驟3中獲得的PMTU，如果報(bào)文長(zhǎng)度大于PMTU，則進(jìn)行分片；分片后，分片報(bào)文添加步驟5所述的新報(bào)文頭后，分片長(zhǎng)度不會(huì)大于PMTU ； 步驟5:為報(bào)文包括分片報(bào)文添加新的報(bào)文頭，其中報(bào)文頭中攜帶標(biāo)識(shí)該報(bào)文所述的流的流標(biāo)識(shí)，然后按照步驟3中確定的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文； 步驟6:后續(xù)OF交換機(jī)收到IPv4報(bào)文后，從報(bào)文頭中獲取源/目的IP和擴(kuò)展頭中的流標(biāo)識(shí)，根據(jù)上述信息確定報(bào)文所述的流，然后查詢流表獲取轉(zhuǎn)發(fā)路徑； 步驟7:繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)攜帶flow id的報(bào)文,OF交換機(jī)根據(jù)步驟6中選定的路徑繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該IP報(bào)文； 步驟8:移除擴(kuò)展報(bào)文頭，攜帶擴(kuò)展報(bào)文頭的IPv4報(bào)文或其分片達(dá)到SDN網(wǎng)絡(luò)出口后，OF交換機(jī)移除擴(kuò)展報(bào)文頭，將處理后的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出SDN網(wǎng)絡(luò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于: 所述的步驟2還包括以下步驟: 步驟2-1:解析報(bào)文頭中的Protocol字段，對(duì)于TCP/UDP報(bào)文，從TCP/UDP報(bào)文頭中獲取源/目的Port號(hào)；結(jié)合步驟I中的源/目的IP，確定報(bào)文所述的流；把具有相同源/目的IP和源/目的Port號(hào)的報(bào)文歸屬于同一個(gè)流； 步驟2-2:記錄該報(bào)文的標(biāo)識(shí)“Identification”信息，將該報(bào)文的流歸屬信息、報(bào)文的標(biāo)識(shí)“ Identif ication”傳送到到分片報(bào)文處理模塊，并用該標(biāo)識(shí)更新的“分片報(bào)文流歸類表”中對(duì)應(yīng)條目的標(biāo)識(shí)信息；在該歸類表中的條目通常包括:目的/源IP、和標(biāo)識(shí)信息，轉(zhuǎn)至步驟5 ; 步驟2-3:解析報(bào)文頭獲取標(biāo)識(shí)“Identification”字段，結(jié)合步驟I中獲取的源/目的IP信息，查詢分片報(bào)文處理模塊的“分片報(bào)文流歸類表”，獲取該分片報(bào)文所述的流對(duì)應(yīng)的條目，并返回該條目中保存的 源/目的Port號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04L12/801GK103532672SQ201310498492
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】芮雄麗, 張可彥 申請(qǐng)人:芮雄麗, 張可彥