軟件定義網(wǎng)絡中路由控制的方法和開放流控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種軟件定義網(wǎng)絡中路由控制的方法和開放流控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在SDN (Software Defined Networking,軟件定義網(wǎng)絡)中，控制面與轉(zhuǎn)發(fā)面相分離?？刂泼婊谌W(wǎng)制定路由策略，轉(zhuǎn)發(fā)面根據(jù)收到的路由決策處理數(shù)據(jù)包。在主機發(fā)起請求的過程中，請求由OFS (Open Flow Switch,開放流交換機)將數(shù)據(jù)包上報給OFC (OpenFlow Controller,開放流控制器)。在OFC完成相應的邏輯后,會針對該請求生成對應的N個路徑上的OFS下發(fā)流表項。
[0003]過程中，可能會存在兩個問題。第一，在主機發(fā)起請求到對應的流表項在與主機連接的第一個OFS中生效的時間段內(nèi)，可能會有重復M個同樣的請求包上報。對于這M個重復的請求，OFC端會無差別地對待，計算M次，并針對路徑上的N個OFS下發(fā)M個重復流表項。第二，在OFC向N個路徑上的OFS下發(fā)流表項的過程中，由于OFC到各個OFS的網(wǎng)絡傳輸時間和各個OFS對于該條流表項的指令生效的時間不一致，還會造成在OFC針對路徑上的OFS下發(fā)流表項以后，數(shù)據(jù)包再次在路徑中不同的OFS重復上報的問題，OFC仍然會重復計算一次或多次。
[0004]目前的解決方案是在OFS端做一個緩存，對于一定時間內(nèi)的重復包，交換機只會上報處理第一個，當OFC下發(fā)流表項的時候再把緩存中的對應的同一批的數(shù)據(jù)包給轉(zhuǎn)發(fā)出去。這種方案只能對路由策略路徑中首個OFS上報的重復包生效，對于路由策略路徑中其它OFS上報的重復包不能生效，仍然造成OFC的重復計算量增加以及下發(fā)大量的重復流表項。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了一種軟件定義網(wǎng)絡中路由控制的方法和開放流控制器，能夠減小開放流控制器的計算量和重復流表項的下發(fā)量。
[0006]第一方面，提供了一種軟件定義網(wǎng)絡中路由控制的方法，包括:開放流控制器OFC接收開放流交換機OFS上報的數(shù)據(jù)包；0FC根據(jù)緩存中存儲的關(guān)鍵值，確定數(shù)據(jù)包是否為重復包，其中，關(guān)鍵值包括數(shù)據(jù)包特征值；若數(shù)據(jù)包為重復包，OFC向OFS下發(fā)數(shù)據(jù)包,并指示OFS匹配已存儲的流表處理數(shù)據(jù)包或者指示OFS從對應的端口傳輸數(shù)據(jù)包；若數(shù)據(jù)包不是重復包，OFC計算數(shù)據(jù)包的路由策略，并根據(jù)路由策略向OFS下發(fā)流表，以便于OFS根據(jù)下發(fā)的流表處理數(shù)據(jù)包。
[0007]結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實現(xiàn)方式中，OFC根據(jù)緩存中存儲的關(guān)鍵值，確定數(shù)據(jù)包是否為重復包，包括:0FC將數(shù)據(jù)包的特征值與關(guān)鍵值中的數(shù)據(jù)包特征值進行比較，以確定數(shù)據(jù)包是否命中緩存；若數(shù)據(jù)包命中緩存，OFC確定數(shù)據(jù)包為重復包；若數(shù)據(jù)包沒命中緩存，OFC確定數(shù)據(jù)包不是重復包。
[0008]結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種實現(xiàn)方式中，關(guān)鍵值還包括處理時刻，OFC根據(jù)緩存中存儲的關(guān)鍵值，確定數(shù)據(jù)包是否為重復包，包括:0FC將數(shù)據(jù)包的特征值與關(guān)鍵值中的數(shù)據(jù)包特征值進行比較，以確定數(shù)據(jù)包是否命中緩存；若數(shù)據(jù)包命中緩存，OFC確定當前時刻與關(guān)鍵值中的處理時刻之間的時間間隔是否小于或等于預設的時間值，預設的時間值為小于或等于流表有效時間的時間值；若時間間隔小于或等于預設的時間值，OFC確定數(shù)據(jù)包為重復包；若數(shù)據(jù)包沒命中緩存，或者時間間隔大于預設的時間值，OFC確定數(shù)據(jù)包不是重復包。
[0009]結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種實現(xiàn)方式中，關(guān)鍵值還包括處理時刻和計數(shù)器值，OFC根據(jù)緩存中存儲的關(guān)鍵值，確定數(shù)據(jù)包是否為重復包，包括:OFC將數(shù)據(jù)包的特征值與關(guān)鍵值中的數(shù)據(jù)包特征值進行比較，以確定數(shù)據(jù)包是否命中緩存；若數(shù)據(jù)包命中緩存，OFC確定當前時刻與關(guān)鍵值中的處理時刻之間的時間間隔是否小于或等于預設的時間值，并確定關(guān)鍵值中的計數(shù)器值是否為零，預設的時間值為小于或等于流表有效時間的時間值；若時間間隔小于或等于預設的時間值，且計數(shù)器值不為零，OFC確定數(shù)據(jù)包為重復包，并將關(guān)鍵值中的計數(shù)器值減一；若數(shù)據(jù)包沒命中緩存，或者時間間隔大于預設的時間值，或者計數(shù)器值為零，OFC確定數(shù)據(jù)包不是重復包。
[0010]結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種實現(xiàn)方式中，預設的時間值為根據(jù)OFS對OFC下發(fā)的消息的響應時間確定的時間值。
[0011]結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第五種實現(xiàn)方式中，特征值包括源媒體接入控制MAC地址、目的MAC地址、源互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP地址、目的IP地址、源端口號、目的端口號或虛擬局域網(wǎng)VLAN標識及優(yōu)先級中的一種或多種。
[0012]結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第六種實現(xiàn)方式中，緩存是基于最近最少使用LRU算法維護的固定大小的緩存。
[0013]結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第七種實現(xiàn)方式中，OFC根據(jù)緩存中存儲的關(guān)鍵值，確定數(shù)據(jù)包是否為重復包，包括:0FC的多線程分配器根據(jù)數(shù)據(jù)包的特征值分配線程，以便于OFC在線程上，根據(jù)緩存中存儲的關(guān)鍵值，確定數(shù)據(jù)包是否為重復包。
[0014]結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第八種實現(xiàn)方式中，若數(shù)據(jù)包不是重復包，OFC計算數(shù)據(jù)包的路由策略之后，該方法還包括:0FC在緩存中存儲數(shù)據(jù)包的關(guān)鍵值。
[0015]第二方面，提供了一種開放流控制器，包括接收單元、確定單元、處理單元和發(fā)送單元，其中，接收單元，用于接收開放流交換機OFS上報的數(shù)據(jù)包；確定單元，用于根據(jù)緩存中存儲的關(guān)鍵值，確定數(shù)據(jù)包是否為重復包，其中，關(guān)鍵值包括數(shù)據(jù)包特征值；若數(shù)據(jù)包為重復包，發(fā)送單元用于向OFS發(fā)送數(shù)據(jù)包，以及處理單元用于指示OFS匹配已存儲的流表處理數(shù)據(jù)包或者指示OFS從對應的端口傳輸數(shù)據(jù)包；若數(shù)據(jù)包不是重復包，處理單元用于計算數(shù)據(jù)包的路由策略，以及發(fā)送單元用于根據(jù)路由策略向OFS下發(fā)流表，以便于OFS根據(jù)下發(fā)的流表處理數(shù)據(jù)包。
[0016]結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種實現(xiàn)方式中，確定單元具體用于，將數(shù)據(jù)包的特征值與關(guān)鍵值中的數(shù)據(jù)包特征值進行比較，以確定數(shù)據(jù)包是否命中緩存；若數(shù)據(jù)包命中緩存，確定數(shù)據(jù)包為重復包；若數(shù)據(jù)包沒命中緩存，確定數(shù)據(jù)包不是重復包。
[0017]結(jié)合第二方面及其上述實現(xiàn)方式，在第二方面的第二種實現(xiàn)方式中，關(guān)鍵值還包括處理時刻，確定單元具體用于，將數(shù)據(jù)包的特征值與關(guān)鍵值中的數(shù)據(jù)包特征值進行比較，以確定數(shù)據(jù)包是否命中緩存；若數(shù)據(jù)包命中緩存，確定當前時刻與關(guān)鍵值中的處理時刻之間的時間間隔是否小于或等于預設的時間值，預設的時間值為小于或等于流表有效時間的時間值；若時間間隔小于或等于預設的時間值，確定數(shù)據(jù)包為重復包；若數(shù)據(jù)包沒命中緩存，確定數(shù)據(jù)包不是重復包。
[0018]結(jié)合第二方面及其上述實現(xiàn)方式，在第二方面的第三種實現(xiàn)方式中，關(guān)鍵值還包括處理時刻和計數(shù)器值，確定單元具體用于，將數(shù)據(jù)包的特征值與關(guān)鍵值中的數(shù)據(jù)包特征值進行比較，以確定數(shù)據(jù)包是否命中緩存；若數(shù)據(jù)包命中緩存，確定當前時刻與關(guān)鍵值中的處理時刻之間的時間間隔是否小于或等于預設的時間值，并確定關(guān)鍵值中的計數(shù)器值是否為零，預設的時間值為小于或等于流表有效時間的時間值；若時間間隔小于或等于預設的時間值，且計數(shù)器值不為零，確定數(shù)據(jù)包為重復包，并將關(guān)鍵值中的計數(shù)器值減一；若數(shù)據(jù)包沒命中緩存，或者時間間隔大于預設的時間值，或者計數(shù)器值為零，確定數(shù)據(jù)包不是重復包。
[0019]結(jié)合第二方面及其上述實現(xiàn)方式，在第二方面的第四種實現(xiàn)方式中，預設的時間值為根據(jù)OFS對開放流控制器下發(fā)的消息的響應時間確定的時間值。
[0020]結(jié)合第二方面及其上述實現(xiàn)方式，在第二方面的第五種實現(xiàn)方式中，特征值包括源媒體接入控制MAC地址、目的MAC地址、源互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP地址、目的IP地址、源端口號、目的端口號或虛擬局域網(wǎng)VLAN標識及優(yōu)先級中的一種或多種。
[0021]結(jié)合第二方面及其上述實現(xiàn)方式，在第二方面的第六種實現(xiàn)方式中，緩存是基于最近最少使用LRU算法維護的固定大小的緩存。
[0022]結(jié)合第二方面及其上述實現(xiàn)方式，在第二方面的第七種實現(xiàn)方式中，該開放流控制器還包括:分配單元，用于根據(jù)數(shù)據(jù)包的特征值分配線程；確定單元具體用于，在線程上根據(jù)緩存中存儲的關(guān)鍵值，確定數(shù)據(jù)包是否為重復包。
[0023]結(jié)合第二方面及其上述實現(xiàn)方式，在第二方面的第八種實現(xiàn)方式中，該開放流控制器還包括:存儲單元，若數(shù)據(jù)包不是重復包，在開放流控制器計算數(shù)據(jù)包的路由策略之后，用于在緩存中存儲數(shù)據(jù)包的關(guān)鍵值。
[0024]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例的方法中，OFC可以根據(jù)緩存中存儲的關(guān)鍵值，判斷上報的數(shù)據(jù)包是否為重復包。如果為重復包，就直接向OFS下發(fā)該數(shù)據(jù)包，并指示OFS匹配已存儲的流表處理該數(shù)據(jù)包。這樣，對于傳輸路徑上的首個或其它OFS上報的重復數(shù)據(jù)包，OFC可以僅計算一次路由策略，從而降低了 OFC的計算量。同時，可以減小OFC對重復流表項的下發(fā)量，進而緩解了 OFC出口的帶寬壓力。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1是本發(fā)明實施例可應用的通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2是本發(fā)明一個實施例的軟件定義網(wǎng)絡中路由控制的方法的示意性流程圖。
[0028]圖3是本發(fā)明實施例的開放流控制器多線程處理的示意性流程圖。
[0029]圖4是本發(fā)明另一實施例的軟件定義網(wǎng)絡中路由控制的方法的示意性流程圖。
[0030]圖5是本發(fā)明一個實施例的開放流控制器的示意性框圖。
[0031]圖6是本發(fā)明另一實施例的開放流控制器的示意性框圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員