[發(fā)明專利]一種基于OpenFlow的SDN流量測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410492338.3
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104243240B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅緒成;劉夢娟;劉嶠;陳偉;張翔;劉亞軍;湯四見;李偉銘;趙鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/947
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 溫利平

1.一種基于OpenFlow的SDN流量測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將流量測量需求輸入至基于OpenFlow的SDN網(wǎng)絡(luò)中的控制器，流量測量需求中設(shè)置有交換機編號和測量相關(guān)字段，測量相關(guān)字段根據(jù)測量需要進行設(shè)置；

S2：控制器接收到流量測量需求后，將測量相關(guān)字段作為匹配項組合成為測量流表項的匹配頭部，然后向交換機編號對應(yīng)的交換機查詢流表，根據(jù)反饋的流表中的各轉(zhuǎn)發(fā)流表項對測量流表項進行匹配，匹配規(guī)則為：如果轉(zhuǎn)發(fā)流表項匹配頭部中的匹配項包含測量流表項匹配頭部中的所有匹配項，或測量流表項匹配頭部中的匹配項包含轉(zhuǎn)發(fā)流表項匹配頭部中的所有匹配項，即為匹配成功，其他情況均為匹配不成功，如果匹配不成功，控制器不作任何操作，如果匹配成功，控制器向匹配成功的轉(zhuǎn)發(fā)流表項對應(yīng)的交換機下發(fā)測量流表項并存入交換機本地的流量測量流表，流量測量流表的序號大于該交換機中所有其他轉(zhuǎn)發(fā)流表的序號，發(fā)送指令在匹配成功的轉(zhuǎn)發(fā)流表項的操作指令中增加轉(zhuǎn)入流量測量流表的操作，并向交換機發(fā)送流表查詢消息，將下發(fā)交換機的編號和測量流表項的匹配頭部存入已下發(fā)流表項記錄表，記錄下發(fā)時間作為起始時間T₀，將起始數(shù)據(jù)量D₀置為0；進入步驟S3；

S3：在流量測量過程中，每當(dāng)控制器接收到來自交換機的PacketIn消息，則從PacketIn消息中解析得到交換機編號和測量相關(guān)字段，與流量測量需求的交換機編號和測量相關(guān)字段進行匹配，如果匹配不成功，則不作任何操作，如果匹配成功，則將測量相關(guān)字段組合成為測量流表項的匹配頭部，判斷交換機編號和測量流表項是否存在于已下發(fā)流表項記錄表中，如果存在，則在下發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)流表項的操作指令中增加轉(zhuǎn)入流量測量流表的操作，并向該交換機發(fā)送流表查詢消息，進入步驟S4；如果不存在，將測量流表項下發(fā)至對應(yīng)的交換機，并存入交換機本地的流量測量流表，在下發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)流表項的操作指令中增加轉(zhuǎn)入流量測量流表的操作，并向交換機發(fā)送流表查詢消息，將下發(fā)交換機的編號和測量流表項的匹配頭部存入已下發(fā)流表項記錄表，記錄下發(fā)時間作為起始時間T₀，將起始數(shù)據(jù)量D₀置為0，進入步驟S4；

S4：控制器發(fā)送流量查詢消息后，監(jiān)測當(dāng)前時間與起始時間T₀的時間間隔，當(dāng)時間間隔等于預(yù)設(shè)的最大時間間隔t時，控制器再次向交換機發(fā)送流量查詢消息；

S5：交換機接收到流表查詢消息后，讀取對應(yīng)測量流表項中計數(shù)器得到的數(shù)據(jù)量D₁，以當(dāng)前時間作為終止時間T₁，將數(shù)據(jù)量D₁和終止時間T₁發(fā)送給控制器，控制器計算時間t內(nèi)的數(shù)據(jù)流量D＝D₁-D₀和平均速率s＝D/(T₁-T₀)，將交換機編號、測量流表項匹配頭部、起始時間T₀、終止時間T₁、數(shù)據(jù)流量D和平均速率s記入流量統(tǒng)計結(jié)果列表，更新起始時間T₀＝T₁，起始數(shù)據(jù)量D₀＝D₁；

S6：當(dāng)交換機中的測量流表項刪除，交換機主動讀取對應(yīng)測量流表項中計數(shù)器得到的數(shù)據(jù)量D₁，如果是因為空閑超時刪除，以當(dāng)前時間減去空閑超時值作為終止時間T₁，否則以當(dāng)前時間作為終止時間T₁，交換機將數(shù)據(jù)量D₁和終止時間T₁發(fā)送給控制器，控制器計算數(shù)據(jù)流量D＝D₁-D₀和平均速率s＝D/(T₁-T₀)，將交換機編號、流表項匹配頭部、起始時間T₀、終止時間T₁和數(shù)據(jù)流量D記入流量統(tǒng)計結(jié)果列表，刪除下發(fā)流表項記錄表的對應(yīng)記錄；

S7：當(dāng)流量測量結(jié)束條件達到時，控制器刪除對應(yīng)流量測量需求，并查詢已下發(fā)流表項記錄表是否存在對應(yīng)的測量流表項記錄，如果不存在，不作任何操作，否則向測量流表項對應(yīng)的交換機發(fā)送測量流表項刪除指令，交換機在接收刪除指令后刪除對應(yīng)的測量流表項。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SDN流量測量方法，其特征在于，所述步驟S1中的測量相關(guān)字段包括輸入端口號、數(shù)據(jù)包的以太網(wǎng)頭部中的以太網(wǎng)協(xié)議類型、源地址和目標(biāo)地址。