[發明專利]一種軟件定義網絡SDN中業務傳輸方法及裝置

在審

• 申請號: 201310722427.8
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN104734957A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 付喬
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團公司
• 主分類號: H04L12/727
• 分類號: H04L12/727
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤湘

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其是涉及一種軟件定義網絡（英文：Soft?Defined?Network，縮寫:SDN）中業務傳輸方法及裝置。

背景技術

SDN是一種新型網絡架構。其核心思想是將網絡設備的控制平面和數據轉發平面分離，采用統一的控制器（英文：Controller）控制網絡中數據的轉發，從而實現網絡流量的靈活控制，并為網絡及應用的開發創新提供平臺。

開放式流控（英文：Open?Flow）協議作為SDN控制平面和轉發平面交互的標準化接口，近年來得到廣泛的關注和認可。OpenFlow將網絡中的數據流量定義為“流”，并通過控制平面增加、更新、刪除轉發平面流表的方式控制網絡中數據流的走向。其中，流表由流表項（英文：Flow?Entry）組成。各流表項包含用于與特定流匹配的匹配域（英文：Match?Field），用于記錄相應流的個數和上次到達時間的計數器（英文：Counter），和用于表達對相應流所做的操作的指令（英文：Instruction）。

在網絡里傳輸的業務中，存在一些對延時極為敏感的業務，如視頻、語音交互業務等。也存在一些對延遲具有一定容忍度的業務，如慢變數據發布、非重要信息傳播等非實時業務。這類對延遲不敏感的服務被稱為延遲容忍業務。傳統網絡不對傳輸的業務做區分，而是將所有業務均視為延遲敏感業務。當接到業務請求時，傳統網絡根據當前的網絡連接情況確定業務路由路徑，完成數據轉發。如果當前端到端鏈路不存在或鏈路繁忙時，則將數據包丟棄。雖然隨著技術的不斷發展，傳統網絡也逐漸對網絡傳輸的業務作出區分，當傳輸鏈路繁忙或者傳輸鏈路不存在時，將延遲容忍業務存儲后再發送。

然而，由于傳統網絡沒有統一的控制平面，網絡中各通信節點很難掌握全網過去、當前、乃至未來的鏈路情況，因此當延遲容忍業務被存儲后，傳統的容延遲路由所做出轉發決策往往是盲目的，或僅是基于某些對網絡的經驗和假設進行的，因此難以實現業務性能優化，也無法為延遲容忍業務提供較好地傳輸質量。

發明內容

本發明提供了一種SDN中業務傳輸方法及裝置，能夠較好地對網絡中傳輸的延遲容忍業務性能進行優化，提高延遲容忍業務的傳輸質量。

一種軟件定義網絡SDN中業務傳輸方法，包括：控制器在確定出SDN中傳輸的業務類型是延遲容忍業務時，根據SDN中各路由設備組成的業務傳輸鏈路屬性，確定能夠傳輸所述延遲容忍業務的各傳輸鏈路的權重值；根據確定出的權重值，確定傳輸所述延遲容忍業務的最短延遲路徑；所述控制器在第一設定時間到達時將所述最短延遲路徑發送給最短延遲路徑中的每個路由設備，所述路由設備根據最短延遲路徑逐跳傳輸所述延遲容忍業務。

SDN中的路由設備將具有延遲容忍特性的業務上報至控制器，由控制器根據所掌握的網絡傳輸鏈路屬性計算最短延遲路徑并向路由表中路由設備下發流表。延遲容忍業務流在路由設備機中暫存，并由控制器控制在適當時機轉發，從而實現了延遲容忍業務在SDN中的最短延遲數據轉發。在網絡中增加延遲容忍業務可以此類業務可容忍范圍內的延遲換取網絡吞吐量的增加。與傳統容延遲路由相比，資源利用率降低，路由延遲縮短，且可提供Qos保障。

所述控制器確定SDN中傳輸的業務類型是否是延遲容忍業務，包括：所述控制器接收由SDN中的路由設備確定出并上報的延遲容忍業務；或所述控制器接收由SDN中的路由設備上報的未知類型的業務流，并根據所述業務的用于標識具有延遲容忍特性的字段確定所述業務流時延遲容忍業務。

采用上述技術方案，控制器通過不同的方式確定SDN中傳輸的業務類型，增加了判斷的多樣性。

確定能夠傳輸所述延遲容忍業務的各傳輸鏈路的權重值，包括：針對SDN中各傳輸鏈路，分別確定延遲容忍業務在所述傳輸鏈路中的排隊延遲、傳輸延遲以及傳播延遲，其中所述排隊延遲是所述延遲容忍業務在被送入傳輸鏈路之前的延遲，所述傳輸延遲是將所述延遲容忍業務灌入傳輸鏈路所需時間，所述傳播延遲是所述延遲容忍業務在傳輸鏈路的起點傳播至終點所需延遲；根據確定出的排隊延遲、所述傳輸延遲以及傳播延遲，確定能夠傳輸所述延遲容忍業務的各傳輸鏈路的權重值。

在確定權重值時，引入排隊延遲、傳輸延遲以及傳播延遲，如果控制器掌握全網當前和未來的鏈路通信情況，則可據此計算各鏈路的權重值；如果控制器無法掌握未來信息，則可根據歷史通信情況對全網鏈路延遲進行合理而較為準確的估計。