[發明專利]一種解決SDN流級別配置一致性更新的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410416521.5
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104202183B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 李清;江勇;趙坤
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/947;H04L29/12
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司44223
• 代理人: 江耀純

1.一種解決軟件定義網絡SDN流級別配置一致性更新的方法，其特征在于，包括：

給SDN網絡中的配置和數據包分配版本號，用以標記數據包的處理規則集合，使得數據包只能由與該數據包具有一致版本號的配置進行處理；

當網絡配置發生更新時，先進行內部網絡的更新：將具有新版本號的新配置安裝到SDN的內部網絡中，同時保留具有舊版本號的舊配置，使得經SDN的邊界網絡后攜帶舊版本號的數據包進入內部網絡時，由舊配置處理；

當內部網絡更新完成后，進行以下步驟：

A、以高優先級給邊界網絡安裝臨時配置，所述臨時配置用于使邊界網絡的邊界交換機將配置更新影響到的現有流轉發到控制器，而控制器對所述現有流按舊配置處理，以使控制器獲取所述現有流的源IP地址以及邊界交換機的流表統計信息，而所述現有流仍以舊配置進行處理；以低優先級給邊界網絡安裝新配置；其中，所述流表統計信息包括邊界交換機的TCAM的總容量和當前使用量；

B、查看邊界交換機中當前的舊配置碎片數目，并計算目前邊界交換機中可以使用的規則數目K；

C、根據獲取的所述現有流的源IP地址集合，構造最小K前綴覆蓋集合，所述最小K前綴覆蓋集合內的K條前綴所占的空間最小、且覆蓋所述現有流的源IP地址集合內的所有IP地址；

D、基于所述最小K前綴覆蓋集合內的K條前綴，構造相應的K條舊配置碎片，并記錄K條所述舊配置碎片；

E、將K條所述舊配置碎片安裝到邊界交換機，設置為高優先級配置，設置超時時間限制T；所述現有流以舊配置進行處理，而在所述現有流之后到的受配置更新影響的新流，若所述新流的源IP地址落入所述K條前綴，則所述新流由所述舊配置碎片處理，若所述新流的源IP地址未落入所述K條前綴，則所述新流由新配置處理；

F、刪除超時的所述舊配置碎片，并通知控制器修改邊界交換機中的所述舊配置碎片的數目；

G、若邊界交換機中仍存在未超時刪除的碎片，返回執行所述步驟A～F，直至所有的所述舊配置碎片都因超時被刪除，至此完成邊界網絡的更新。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：內部網絡的更新過程具體包括：

給舊配置分配作為匹配域的舊版本號，并且在邊界網絡給數據包添加舊版本號；

當配置更新發生時，給新配置分配作為匹配域的新版本號；

將新配置安裝到內部網絡并且保留舊配置，使得內部網絡更新過程中，數據包在網絡中由舊配置處理。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟B具體包括：

B1、用邊界交換機的TCAM的所述總容量減去所述當前使用量以獲得空閑空間，根據所述空閑空間的大小來限制在配置更新過程中邊界交換機可以使用的最大規則數目MAXK；

B2、獲取邊界交換機中當前的舊配置碎片數目n，計算目前邊界交換機中可以使用的規則數目K＝MAXK-n，其中n≥0。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于：所述步驟F具體包括：

F1、對于K條舊配置碎片中的某條舊配置碎片，若從上一次出現源IP地址落入該條舊配置碎片的數據包開始，歷經T時間未再次出現源IP地址落入該條舊配置碎片的數據包，則該條舊配置碎片屬于超時，予以刪除；

F2、刪除超時的y條舊配置碎片，通知控制器將邊界交換機中的舊配置碎片數目修改為n+K-y，從而在步驟B1中，以n+K-y去更新n的值，以獲得新的K值。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟C中構造最小K前綴覆蓋集合具體包括：

C1、將所述現有流的源IP地址集合內的所有N個IP地址進行排序，并計算每個IP地址與相鄰的下一個IP地址之間的最長公共前綴，得到N-1個有效公共前綴，以所述N個IP地址為葉子節點，再結合N-1個公共前綴，構造總共具有2N-1個節點的二叉樹；

C2、通過動態規劃法，在所述步驟C1中構造的二叉樹的2N-1個節點中，找到覆蓋空間最小的K個前綴，構成所述最小K前綴覆蓋集合。