一種sdn網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)ip網(wǎng)絡(luò)互通的方法及系統(tǒng)的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域的SDN技術(shù)，尤其涉及一種SDN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互通的方法及系統(tǒng)?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]傳統(tǒng)IP數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中各網(wǎng)元均是獨(dú)立自治系統(tǒng)，分別擁有自己的管理平面、控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面，隨著近年來網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變大和網(wǎng)元功能日趨豐富，運(yùn)維傳統(tǒng)IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)變得十分繁瑣且容易出錯(cuò)。為了改善這種局面，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界已開始軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SoftwareDefinedNetworks，簡稱SDN)的研宄和部署。[0003]SDN網(wǎng)絡(luò)是一種新興的組網(wǎng)方式，使網(wǎng)絡(luò)可編程化，依靠應(yīng)用程序?qū)W(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理，SDN網(wǎng)絡(luò)能夠以抽象化的方式解決網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性問題，正在逐步改變著數(shù)據(jù)中心的部署方式和管理方式，將會(huì)逐漸推廣到其它應(yīng)用領(lǐng)域；OpenFlow是SDN技術(shù)體系中控制器與轉(zhuǎn)發(fā)器之間的標(biāo)準(zhǔn)管理協(xié)議，最初用于校園內(nèi)網(wǎng)絡(luò)研宄，研宄人員以其創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議，后繼完善架構(gòu)提出了控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離的架構(gòu)，將控制邏輯從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備盒子中引出來，研宄者可以對(duì)其進(jìn)行任意的編程從而實(shí)現(xiàn)新型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、拓?fù)浼軜?gòu)，而無需改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身。[0004]開放性是SDN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵所在，開放的SDN網(wǎng)絡(luò)有如下優(yōu)點(diǎn)：[0005](1)任何一名開發(fā)人員都可編寫軟件，在網(wǎng)絡(luò)的使用方式、操作方式上實(shí)現(xiàn)靈活性；[0006]⑵用戶能夠以更快的速度獲得想要的功能，快速重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；[0007](3)可以降低操作費(fèi)用和減少錯(cuò)誤的數(shù)量，從而減少了網(wǎng)絡(luò)的故障時(shí)間；[0008](4)能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化，可以把網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)融為一體；[0009](5)可容易地與計(jì)算功能整合，便于開展資源管理和維護(hù)；[0010](6)是一種把流量表信息傳遞至網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)方式，可促進(jìn)形成一個(gè)容納各種供應(yīng)商的開放式市場。[0011]SDN的推廣應(yīng)用類似于IPv6對(duì)IPv4的替代，是一個(gè)漸進(jìn)的過程，在推廣應(yīng)用初期不可避免地涉及到與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，SDN的組網(wǎng)方案應(yīng)盡量減小對(duì)原有IP網(wǎng)絡(luò)路由規(guī)劃的影響，使其能較為容易地部署，進(jìn)而幫助其獲得大量應(yīng)用以加快取代傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)，如圖1是SDN階段性推廣部署示意；SDN網(wǎng)絡(luò)的推廣應(yīng)用通常需要從大網(wǎng)中某個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域著手，如數(shù)據(jù)中心的接入網(wǎng)/匯聚網(wǎng)等，因而必然會(huì)涉到該區(qū)域與其它區(qū)域如何互聯(lián)互通的問題，若僅利用SDN網(wǎng)絡(luò)自身的特性來實(shí)現(xiàn)IP報(bào)文的傳送，那么必然會(huì)面臨重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路由規(guī)劃設(shè)計(jì)的問題，這將給非SDN域帶來較大的影響，從而影響SDN組網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用。[0012]對(duì)于SDN網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，目前的研宄僅涉及SDN域控制器之間的信息交互即SDN域間通信，并未涉及SDN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的方案；SDN域間通信僅能交互控制器及應(yīng)用程序需要通信的信息，并不能按原有路由規(guī)劃實(shí)現(xiàn)路由協(xié)議的平滑過渡，如圖2是SDN域間通信拓?fù)?，圖3是SDN域間通信邏輯。[0013]因此，急需研宄一種SDN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的方法，既能使SDN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，又保證SDN網(wǎng)絡(luò)的加入不會(huì)對(duì)原IP網(wǎng)絡(luò)的路由規(guī)劃造成較大影響，這將極大的提高SDN網(wǎng)絡(luò)部署實(shí)施的適應(yīng)能力，并促進(jìn)SDN組網(wǎng)方式的推廣應(yīng)用?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0014]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種SDN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互通的方法及系統(tǒng)。[0015]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：[0016]-種SDN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互通的方法，包括以下步驟：[0017]A、為SDN網(wǎng)絡(luò)指定邊界接口并為該邊界接口指定MAC地址與IP地址，以及根據(jù)指定的邊界接口與指定路由協(xié)議報(bào)文特征創(chuàng)建指定路由協(xié)議流表項(xiàng)并保存于流表中；[0018]B、依據(jù)流表，將通過邊界接口接收的報(bào)文進(jìn)行分流：與邊界接口匹配的報(bào)文發(fā)送至SDN控制層，否則執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)流程；[0019]C、依據(jù)流表，將SDN控制層接收到的報(bào)文進(jìn)行分流：與流表中的指定路由協(xié)議流表項(xiàng)匹配的報(bào)文按照步驟D執(zhí)行，否則執(zhí)行SDN控制層處理流程；[0020]D、將與流表中的指定路由協(xié)議流表項(xiàng)匹配的報(bào)文，由路由協(xié)議模塊進(jìn)行運(yùn)算生成核心路由表；生成的核心路由表以帶掩碼的方式并入所述流表中，并根據(jù)SDN控制層的轉(zhuǎn)發(fā)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算出到達(dá)該路由目的地在SDN域內(nèi)部的路徑，生成路徑上每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器針對(duì)該條路由的流表項(xiàng)；并將生成的流表項(xiàng)下發(fā)至SDN數(shù)據(jù)平面。[0021]進(jìn)一步的，步驟A中，所述邊界接口是通過SDN應(yīng)用程序或SDN管理配置方法指定；所述步驟A還包括：建立SDN控制層和SDN數(shù)據(jù)平面之間的安全通道，用于傳輸與邊界接口匹配的協(xié)議報(bào)文。[0022]更進(jìn)一步的，步驟B中，所述依據(jù)流表，將通過邊界接口接收的報(bào)文進(jìn)行分流的具體方法為，按OpenFlow標(biāo)準(zhǔn)管理協(xié)議查找流表，從而將邊界接口接收的報(bào)文進(jìn)行分流。[0023]更進(jìn)一步的，步驟C中，所述依據(jù)流表，將SDN控制層接收到的報(bào)文進(jìn)行分流的具體方法為，按OpenFlow標(biāo)準(zhǔn)管理協(xié)議查找流表，從而將SDN控制層接收的報(bào)文進(jìn)行分流。[0024]為解決技術(shù)問題，本發(fā)明還提供基于上述方法的一種SDN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：[0025]初始化裝置，用于進(jìn)行初始化，該初始化裝置具體包括：邊界接口定義模塊，用于為SDN網(wǎng)絡(luò)指定邊界接口并為該邊界接口指定MAC地址與IP地址；流表項(xiàng)創(chuàng)建模塊，用于根據(jù)指定的邊界接口與指定路由協(xié)議報(bào)文特征創(chuàng)建指定路由協(xié)議流表項(xiàng)；[0026]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置，用于依據(jù)流表，將通過邊界接口接收的報(bào)文進(jìn)行分流：與邊界接口匹配的報(bào)文發(fā)送至SDN控制層，否則執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)流程；[0027]數(shù)據(jù)分流裝置，用于依據(jù)流表，將SDN控制層接收到的報(bào)文進(jìn)行分流：與流表中的指定路由協(xié)議流表項(xiàng)匹配的報(bào)文由路由協(xié)議處理裝置處理，否則執(zhí)行SDN控制器處理流程；[0028]路由協(xié)議處理裝置，用于將與流表中的指定路由協(xié)議流表項(xiàng)匹配的報(bào)文，由路由協(xié)議模塊進(jìn)行運(yùn)算生成核心路由表；生成的核心路由表以帶掩碼的方式并入所述流表中，并根據(jù)SDN控制層的轉(zhuǎn)發(fā)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算出到達(dá)該路由目的地在SDN域內(nèi)部的路徑，生成路徑上每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器針對(duì)該條路由的流表項(xiàng)；并將生成的流表項(xiàng)下發(fā)至SDN數(shù)據(jù)平面。[0029]進(jìn)一步的，所述邊界接口定義模塊定義邊界接口時(shí)，是通過SDN應(yīng)用程序或SDN管理配置方法指定。[0030]進(jìn)一步的，初始化裝置還包括：安全通道創(chuàng)建模塊，用于建立數(shù)據(jù)分流裝置和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置之間的安全通道，該安全通道用于傳輸與邊界接口匹配的報(bào)文。[0031]更進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置依據(jù)流表，將通過邊界接口接收的報(bào)文進(jìn)行分流具體為，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置按OpenFlow標(biāo)準(zhǔn)管理協(xié)議查找流表，將邊界接口接收的報(bào)文進(jìn)行分流。[0032]更進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)分流裝置依據(jù)流表，將SDN控制層接收到的報(bào)文進(jìn)行分流具體為，所述數(shù)據(jù)分流裝置按OpenFlow標(biāo)準(zhǔn)管理協(xié)議查找流表，從而將SDN控制層接收的報(bào)文進(jìn)行分流。[0033]采用本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果：[0034]本發(fā)明中，路由協(xié)議需要進(jìn)行的報(bào)文交互由SDN控制層進(jìn)行收發(fā)，并利用SDN控制層與SDN數(shù)據(jù)平面間的安全通道在SDN網(wǎng)內(nèi)傳遞，最終由SDN網(wǎng)絡(luò)的邊界接口發(fā)出給協(xié)議鄰居；對(duì)路由協(xié)議的處理則由SDN控制層擴(kuò)展完成，即由路由協(xié)議處理裝置完成；路由協(xié)議處理后的結(jié)果即核心路由表合并入流表后，計(jì)算出到達(dá)該路由目的地在SDN域內(nèi)部的路徑，生成路徑上每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器針對(duì)該條路由的流表項(xiàng)；并將生成的流表項(xiàng)下發(fā)至SDN數(shù)據(jù)平面。因而，本發(fā)明使SDN網(wǎng)絡(luò)能無縫地與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通并對(duì)原網(wǎng)絡(luò)路由規(guī)劃的影響減到最低，這將極大的提高SDN網(wǎng)絡(luò)部署實(shí)施的適應(yīng)能力，有助于SDN技術(shù)組網(wǎng)方案的推廣應(yīng)用，加速SDN網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)替代的節(jié)奏。【附圖說明】[0035]圖1是SDN階段性推廣部署示意；[0036]圖2是SDN域間通信拓?fù)洌籟0037]圖3是SDN域間通信邏輯；[0038]圖4是本發(fā)明方法的流程示意圖；[0039]圖5是本發(fā)明系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；[0040]圖6是初始化裝置的示意圖；[0041]圖7是路由協(xié)議處理裝置的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0042]為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。[0043]-種SDN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互通的方法，如圖4所示，包括以下步驟：[0044]A、為SDN網(wǎng)絡(luò)指定邊界接口并為該邊界接口指定MAC地址與IP地址，以及根據(jù)指定的邊界接口與指定路由協(xié)議報(bào)文特征創(chuàng)建指定路由協(xié)議流表項(xiàng)并保存于流表中。[0045]初始化過程中，優(yōu)選的，邊界接口是通過應(yīng)用程序或SDN管理配置方法指定，該邊界接口在SDN數(shù)據(jù)平面，是與外部進(jìn)行互聯(lián)的端口；流表項(xiàng)的創(chuàng)建依據(jù)是指定的邊界接口與具體路由協(xié)議報(bào)文特征，如OSPF路由協(xié)議報(bào)文則按照IP報(bào)文的協(xié)議號(hào)89來區(qū)分，RIP路由協(xié)議報(bào)文按照IP-UDP-目的端口520來進(jìn)行區(qū)分；優(yōu)選的，在指定邊界接口之前，還需建立SDN控制層和SDN數(shù)據(jù)平面之間的安全通道，用于傳輸與邊界接口匹配的路由協(xié)議報(bào)文，以及，還需完成發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、建立table-miss表項(xiàng)等基本工作。[0046]B、依據(jù)流表，將通過邊界接口接收的報(bào)文進(jìn)行分當(dāng)前第1頁1 2