[發(fā)明專(zhuān)利]可編程控制的SDN網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410074572.4
• 申請(qǐng)日: 2014-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103795596B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文東;龔向陽(yáng);闕喜戎;羅瑞龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/26
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/26;H04L12/947
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11018
• 代理人: 夏憲富

1.一種可編程控制的軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN(Software Defined Network)測(cè)量系統(tǒng)，包括有：網(wǎng)絡(luò)控制層的網(wǎng)絡(luò)控制器和數(shù)據(jù)傳輸層的底層交換機(jī)；其特征在于：該系統(tǒng)還設(shè)有：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層增設(shè)的兩個(gè)組成部件：可編程控制的測(cè)量組件和支持測(cè)量組件的適配模塊，以及將數(shù)據(jù)傳輸層的底層交換機(jī)增設(shè)三個(gè)部件而改進(jìn)為可編程控制的交換機(jī)；其中：

可編程控制的測(cè)量組件，是基于支持測(cè)量組件的適配模塊提供的、針對(duì)SDN網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的應(yīng)用程序接口API(Application Programming Interfaces)開(kāi)發(fā)的部件，負(fù)責(zé)測(cè)量任務(wù)的管理，其功能包括：一是通過(guò)其設(shè)置的涵蓋多種算法的測(cè)量算法庫(kù)，以供測(cè)量人員根據(jù)不同測(cè)量任務(wù)選擇適宜的算法，并定制相應(yīng)的系列操作，然后將任務(wù)參數(shù)和操作指令下發(fā)至可編程控制的交換機(jī)，指導(dǎo)其工作；二是根據(jù)可編程控制的交換機(jī)上報(bào)的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算并存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果；三是給可編程控制的交換機(jī)下發(fā)攜帶有測(cè)量操作指令代碼的操作配置信息，控制測(cè)量任務(wù)的處理過(guò)程；且在基本測(cè)量操作無(wú)法滿(mǎn)足測(cè)量任務(wù)時(shí)，該測(cè)量組件能夠根據(jù)測(cè)量類(lèi)型和測(cè)量算法的具體要求，自定義測(cè)量操作的處理過(guò)程，并通過(guò)OpenFlow協(xié)議下發(fā)至可編程控制的交換機(jī)，在流表匹配成功后，執(zhí)行相應(yīng)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)包的處理；

可編程控制的交換機(jī)，負(fù)責(zé)對(duì)進(jìn)入該可編程控制的交換機(jī)的數(shù)據(jù)流根據(jù)不同流表的匹配結(jié)果，有效區(qū)分探測(cè)包或普通數(shù)據(jù)的流量，再執(zhí)行相應(yīng)操作，實(shí)現(xiàn)探測(cè)包可編程控制的處理，完成測(cè)量任務(wù)；該可編程控制的交換機(jī)功能包括：根據(jù)測(cè)量任務(wù)的參數(shù)執(zhí)行規(guī)定操作來(lái)構(gòu)造探測(cè)包，并存儲(chǔ)在測(cè)量隊(duì)列中等待發(fā)送；完成探測(cè)包的發(fā)送、轉(zhuǎn)發(fā)和接收，以及測(cè)量數(shù)據(jù)的提取和上報(bào)；還具有擴(kuò)展功能：允許編程自定義新的測(cè)量操作并部署在該可編程控制的交換機(jī)中，以使測(cè)量人員能以編程控制方式更便利地執(zhí)行測(cè)量任務(wù)；該可編程控制的交換機(jī)是在底層交換機(jī)基礎(chǔ)上增設(shè)下述三個(gè)部件：可編程的測(cè)量操作庫(kù)、可編程的測(cè)量模塊和測(cè)量隊(duì)列管理模塊構(gòu)成的；

支持測(cè)量組件的適配模塊，也是利用針對(duì)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的SDN API進(jìn)行封裝構(gòu)建而成，負(fù)責(zé)在可編程控制的測(cè)量組件和網(wǎng)絡(luò)控制器之間傳送信息，并提供專(zhuān)用于網(wǎng)絡(luò)測(cè)量業(yè)務(wù)的SDN API，以供技術(shù)開(kāi)發(fā)人員采用SDN技術(shù)設(shè)計(jì)可編程控制的測(cè)量組件，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量業(yè)務(wù)的邏輯控制；網(wǎng)絡(luò)控制器注冊(cè)一個(gè)測(cè)量事件后，就能使所有測(cè)量消息經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)控制器在可編程控制的測(cè)量組件和可編程控制的交換機(jī)之間交互，且在交互過(guò)程中，該適配模塊負(fù)責(zé)兩項(xiàng)操作：一是針對(duì)測(cè)量組件下發(fā)的任務(wù)參數(shù)進(jìn)行封裝，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)至可編程控制的交換機(jī)中；二是針對(duì)可編程控制的交換機(jī)上報(bào)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，以方便可編程控制的測(cè)量組件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SDN測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述測(cè)量算法庫(kù)不僅存儲(chǔ)有用于測(cè)量包括時(shí)延和帶寬的不同網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的多種測(cè)量算法，還允許用戶(hù)自定義而添加其它測(cè)量算法，用于擴(kuò)充現(xiàn)有的測(cè)量算法庫(kù)，實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的測(cè)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SDN測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述可編程控制的交換機(jī)構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量任務(wù)的探測(cè)包的內(nèi)容、大小、發(fā)送個(gè)數(shù)和發(fā)送時(shí)間間隔的各項(xiàng)參數(shù)都是根據(jù)檢測(cè)的不同網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)而決定的，雖然每個(gè)探測(cè)包的各項(xiàng)參數(shù)互不相同，但對(duì)探測(cè)包執(zhí)行的多種測(cè)量操作作為基本的測(cè)量操作而添加到交換機(jī)的可編程的測(cè)量操作庫(kù)中；還能以軟件定義方式將新操作的指令代碼通過(guò)OpenFlow協(xié)議下發(fā)給交換機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的可編程控制，能夠更好地支持網(wǎng)絡(luò)測(cè)量。