[發明專利]一種軟件定義網絡中的動態主機配置方法及系統

在審

• 申請號: 201310296632.2
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN104301129A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 褚靈偉;董晨;李捷;鄭曉航;陸肖元
• 申請（專利權）人: 上海寬帶技術及應用工程研究中心
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明屬于計算機網絡技術領域，涉及一種軟件定義網絡中的動態主機配置方法及系統。

背景技術

動態主機設置協定（Dynamic?Host?Configuration?Protocol，DHCP）是一種使網絡管理員能夠集中管理和自動分配IP網絡地址的通信協議，使用UDP（User?Datagram?Protocol，用戶數據報協議）協議工作，主要有兩個用途：使內部網絡或網絡服務供應商自動分配IP地址給用戶；給內部網絡管理員作為對所有電腦作中央管理的手段。在IP網絡中，每個連接Internet的設備都需要分配唯一的IP地址。DHCP使網絡管理員能從中心結點監控和分配IP地址。當某臺計算機移到網絡中的其它位置時，能自動收到新的IP地址。隨著企業主機數量的增多，越來越多的企業開始采用DHCP的形式來動態的分配IP地址。采用DHCP服務器來管理企業網絡的IP地址，優勢是很明顯的，如可以有效的避免IP地址的沖突問題，可以省去手工配置相關網絡參數的麻煩。

軟件定義網絡（Software?Defined?Network，SDN）是一種新型網絡架構，其核心技術OpenFlow通過將網絡設備控制面與數據面分離開來，從而實現了網絡流量的靈活控制，為核心網絡及應用的創新提供了良好的平臺。在SDN的開放架構下，一定范圍內的網絡（SDN域）由集中統一的控制邏輯單元來實施管理，由此解決了網絡中大量設備分散獨立運行管理的問題，使得網絡的設計、部署、運維、管理在一個控制點完成，而底層網絡差異性也因為解耦合的架構得到了消除。集中控制在網絡中引入了SDN區別于傳統網絡架構的角色——SDN控制器，也就是運行SDN網絡操作系統并控制所有網絡節點的控制單元。SDN能夠提供網絡應用的接口，在此基礎上按照業務需求進行軟件設計與編程，并且是在SDN控制器上加載，從而使得全網迅速升級新的網絡功能，而不必再對每個網元節點進行獨立操作。

在軟件定義網絡中，一般通過控制器對網絡進行虛擬化，允許網絡共享相同的物理鏈路和路由器等物理資源，為各種各樣的虛擬網請求分配合適的虛擬資源，實現了資源共享。這種網絡虛擬化方式，在軟件定義網絡中實現了多重虛擬覆蓋網，提高基礎設施資源利用率，然而也相應提高了網絡復雜度。在軟件定義網絡的多重虛擬覆蓋網絡中，頻繁變化的虛擬覆蓋網使得對網絡的集中配置變得更加困難。如何實現對軟件定義網絡的多重虛擬覆蓋網絡內接入主機的集中動態配置，已經成為本領域技術人員亟待解決的技術課題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種軟件定義網絡中的動態主機配置方法及系統，用于解決現有技術中多重虛擬覆蓋網絡內接入的主機無法集中動態配置的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種軟件定義網絡中的動態主機配置方法及系統。

一種軟件定義網絡中的動態主機配置方法，所述軟件定義網絡中的動態主機配置方法包括：控制器計算整個物理網絡中的虛擬網絡配置，利用OpenFlow協議向OpenFlow交換機發送虛擬網絡配置，從而在整個物理網絡中形成多個虛擬網絡，各個虛擬網絡之間相互隔離。

優選地，所述虛擬網絡配置包括：控制器為每個OpenFlow交換機生成的虛擬的網絡節點以及分配資源；控制器為每個OpenFlow交換機生成的流表控制命令；控制器為整個物理網絡和虛擬網絡中的主機配置的IP地址。

優選地，所述軟件定義網絡中的動態主機配置方法還包括：所述控制器在關鍵OpenFlow交換機上進行DHCP中繼設置，使與所述控制器位于不同虛擬網絡中的DHCP消息通過所述關鍵OpenFlow交換機正常傳遞至所述控制器；所述DHCP中繼設置包括在所述關鍵OpenFlow交換機的流表中配置匹配UDP協議的67和68端口的規則。

一種軟件定義網絡中的動態主機配置方法，所述軟件定義網絡中的動態主機配置方法包括：OpenFlow交換機接收控制器下發的流表控制命令，并根據所述流表控制命令對自身的流表進行匹配規則配置；OpenFlow交換機接收來自其他OpenFlow交換機或主機的數據包，并根據自身的流表記錄的匹配規則以及數據包的屬性對所述數據包進行處理，輸出需要轉發的DHCP數據包；OpenFlow交換機將所述DHCP數據包轉發給控制器、目的OpenFlow交換機或目的主機。