[發明專利]基于軟件定義網絡的動態流調度方法及系統

有效

• 申請號: 201410262426.4
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104158753B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 冀燁;沈衛康
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H04L12/803
• 分類號: H04L12/803;H04L12/24;H04L12/26
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 沈志海

1.一種基于軟件定義網絡的動態流調度方法，其特征在于：

通過對交換機上傳的流量信息進行流量的解析，流量識別分級模塊對流量類型按照優先級進行分類；

調用統計管理模塊獲取交換機端口信息，計算出交換機的連接鏈路，并將鏈路信息傳遞給拓撲管理模塊；

調用拓撲管理模塊獲取流量流向的可行路徑，計算可行路徑中鏈路的實時狀態統計信息；

對這些鏈路屬性進行分析，換算成路徑在整體選擇中的權重，通過該權重做出最優調度策略，并進行策略下發；

對交換機未識別的上報流量進行流量類型識別，流量識別分級模塊首先對流量中數據包攜帶的協議信息進行提取，然后查詢系統中已有的流量類型表，最后精確定位流量類型；

獲取交換機的實時狀態信息和配置信息，并將這些信息進行二次加工，已得到鏈路權重；根據可行路徑計算模塊計算出的路徑將其包含鏈路信息進行組合，便計算出路徑狀態信息；利用可行路徑計算和鏈路狀態統計模塊所提供的參數進行評測；按照鏈路長度、鏈路利用率的不同權重進行計算，將計算結果進行遞減排序，結果數值最大的即為最優流量傳輸路徑。

2.如權利要求1所述的基于軟件定義網絡的動態流調度方法，其特征在于：

拓撲管理模塊通過周期性的遍歷交換機的所有端口，并發送鏈路探測包，用于探測物理交換機網絡的鏈路結構，獲取的鏈路信息通過計算得出網絡拓撲。

3.如權利要求1所述的基于軟件定義網絡的動態流調度方法，其特征在于：根據最優路徑計算模塊得出的最優路徑，結合實際物理網絡，統計和路徑相關的交換設備，針對不同的交換設備進行轉發策略的下發；

具體為：

獲取最優路徑后，調用統計管理模塊，獲取相關鏈路信息，在拓撲管理模塊中獲取相關交換機信息，根據交換機的數據層標識映射實際物理設備，設備管理模塊確定交換機的網絡連接端口號，并確定下發策略端口，針對性編輯流表，協議插件管理模塊進行消息封裝后，下發轉發策略。

4.一種實現權利要求1-3任一項所述方法的基于軟件定義網絡的動態流調度系統，其特征在于：包括網絡控制層、調度策略層、接口層，

網絡控制層：包括協議插件管理器、設備管理、拓撲管理、統計管理，提供管理服務，使網絡正常通訊；

調度策略層：包括流量智能識別分級、可行路徑計算、鏈路狀態分析、最優路徑計算、調度策略制定，具體為：

流量智能識別分級：對協議插件管理模塊解析的數據包進行深度解析，確定其類型，為上層模塊提供服務；

可行路徑計算：通過路徑計算算法計算出流量在網絡中的可行路徑；

鏈路狀態分析：根據流量的可行路徑對路徑中每條鏈路的狀態進行分析，包括鏈路帶寬、鏈路吞吐量、鏈路利用率等信息；

最優路徑計算：以可行路徑和鏈路狀態為基礎，按照最優路徑算法計算出最優路徑；

調度決策：根據計算出的最優路徑對流量進行調度；

接口層為外界訪問流量調度系統的接口。

5.如權利要求4所述的基于軟件定義網絡的動態流調度系統，其特征在于：

協議插件管理：通過插件機制來支持多種不同的網絡協議，通過協議插件向上層提供鏈路控制和數據包控制功能，該模塊用于在啟動后載入注冊的各個協議插件，在收到或發送消息時根據協議類型使用不同的協議插件對消息進行解碼或編碼；

設備管理：對網絡中終端設備進行管理，包括存儲設備的配置信息、狀態信息；

拓撲管理：計算拓撲結構并維護拓撲信息；

統計管理：啟動該模塊后需要初始化統計模塊需要的如存儲和采集需要的資源，向其他模塊提供統計服務。

6.如權利要求4或5所述的基于軟件定義網絡的動態流調度系統，其特征在于：當進入交換機的數據包不能被匹配時，交換機將數據包封裝在PacketIn消息中發送給控制器；

在接收到南向接口協議消息后首先對其進行協議解析，確定其為流量類型識別的消息后，將解析其data數據段，該段存放的是真實數據包信息；

控制器將對數據包進行解析，確定數據包類型，并且對流量類型進行分級。

7.如權利要求5所述的基于軟件定義網絡的動態流調度系統，其特征在于：接口層通過本地方法調用面向過程的訪問工具，或通過符合REST架構風格的面向對象的訪問工具。