[發(fā)明專利]一種基于OpenFlow的SDN流量測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410492338.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104243240B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅緒成;劉夢(mèng)娟;劉嶠;陳偉;張翔;劉亞軍;湯四見(jiàn);李偉銘;趙鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/26
• 分類號(hào): 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(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

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

S2：控制器接收到流量測(cè)量需求后，將測(cè)量相關(guān)字段作為匹配項(xiàng)組合成為測(cè)量流表項(xiàng)的匹配頭部，然后向交換機(jī)編號(hào)對(duì)應(yīng)的交換機(jī)查詢流表，根據(jù)反饋的流表中的各轉(zhuǎn)發(fā)流表項(xiàng)對(duì)測(cè)量流表項(xiàng)進(jìn)行匹配，匹配規(guī)則為：如果轉(zhuǎn)發(fā)流表項(xiàng)匹配頭部中的匹配項(xiàng)包含測(cè)量流表項(xiàng)匹配頭部中的所有匹配項(xiàng)，或測(cè)量流表項(xiàng)匹配頭部中的匹配項(xiàng)包含轉(zhuǎn)發(fā)流表項(xiàng)匹配頭部中的所有匹配項(xiàng)，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(xiàng)對(duì)應(yīng)的交換機(jī)下發(fā)測(cè)量流表項(xiàng)并存入交換機(jī)本地的流量測(cè)量流表，流量測(cè)量流表的序號(hào)大于該交換機(jī)中所有其他轉(zhuǎn)發(fā)流表的序號(hào)，發(fā)送指令在匹配成功的轉(zhuǎn)發(fā)流表項(xiàng)的操作指令中增加轉(zhuǎn)入流量測(cè)量流表的操作，并向交換機(jī)發(fā)送流表查詢消息，將下發(fā)交換機(jī)的編號(hào)和測(cè)量流表項(xiàng)的匹配頭部存入已下發(fā)流表項(xiàng)記錄表，記錄下發(fā)時(shí)間作為起始時(shí)間T₀，將起始數(shù)據(jù)量D₀置為0；進(jìn)入步驟S3；

S3：在流量測(cè)量過(guò)程中，每當(dāng)控制器接收到來(lái)自交換機(jī)的PacketIn消息，則從PacketIn消息中解析得到交換機(jī)編號(hào)和測(cè)量相關(guān)字段，與流量測(cè)量需求的交換機(jī)編號(hào)和測(cè)量相關(guān)字段進(jìn)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(cè)量相關(guān)字段組合成為測(cè)量流表項(xiàng)的匹配頭部，判斷交換機(jī)編號(hào)和測(cè)量流表項(xiàng)是否存在于已下發(fā)流表項(xiàng)記錄表中，如果存在，則在下發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)流表項(xiàng)的操作指令中增加轉(zhuǎn)入流量測(cè)量流表的操作，并向該交換機(jī)發(fā)送流表查詢消息，進(jìn)入步驟S4；如果不存在，將測(cè)量流表項(xiàng)下發(fā)至對(duì)應(yīng)的交換機(jī)，并存入交換機(jī)本地的流量測(cè)量流表，在下發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)流表項(xiàng)的操作指令中增加轉(zhuǎn)入流量測(cè)量流表的操作，并向交換機(jī)發(fā)送流表查詢消息，將下發(fā)交換機(jī)的編號(hào)和測(cè)量流表項(xiàng)的匹配頭部存入已下發(fā)流表項(xiàng)記錄表，記錄下發(fā)時(shí)間作為起始時(shí)間T₀，將起始數(shù)據(jù)量D₀置為0，進(jìn)入步驟S4；

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

S5：交換機(jī)接收到流表查詢消息后，讀取對(duì)應(yīng)測(cè)量流表項(xiàng)中計(jì)數(shù)器得到的數(shù)據(jù)量D₁，以當(dāng)前時(shí)間作為終止時(shí)間T₁，將數(shù)據(jù)量D₁和終止時(shí)間T₁發(fā)送給控制器，控制器計(jì)算時(shí)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(jī)編號(hào)、測(cè)量流表項(xiàng)匹配頭部、起始時(shí)間T₀、終止時(shí)間T₁、數(shù)據(jù)流量D和平均速率s記入流量統(tǒng)計(jì)結(jié)果列表，更新起始時(shí)間T₀＝T₁，起始數(shù)據(jù)量D₀＝D₁；

S6：當(dāng)交換機(jī)中的測(cè)量流表項(xiàng)刪除，交換機(jī)主動(dòng)讀取對(duì)應(yīng)測(cè)量流表項(xiàng)中計(jì)數(shù)器得到的數(shù)據(jù)量D₁，如果是因?yàn)榭臻e超時(shí)刪除，以當(dāng)前時(shí)間減去空閑超時(shí)值作為終止時(shí)間T₁，否則以當(dāng)前時(shí)間作為終止時(shí)間T₁，交換機(jī)將數(shù)據(jù)量D₁和終止時(shí)間T₁發(fā)送給控制器，控制器計(jì)算數(shù)據(jù)流量D＝D₁-D₀和平均速率s＝D/(T₁-T₀)，將交換機(jī)編號(hào)、流表項(xiàng)匹配頭部、起始時(shí)間T₀、終止時(shí)間T₁和數(shù)據(jù)流量D記入流量統(tǒng)計(jì)結(jié)果列表，刪除下發(fā)流表項(xiàng)記錄表的對(duì)應(yīng)記錄；

S7：當(dāng)流量測(cè)量結(jié)束條件達(dá)到時(shí)，控制器刪除對(duì)應(yīng)流量測(cè)量需求，并查詢已下發(fā)流表項(xiàng)記錄表是否存在對(duì)應(yīng)的測(cè)量流表項(xiàng)記錄，如果不存在，不作任何操作，否則向測(cè)量流表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的交換機(jī)發(fā)送測(cè)量流表項(xiàng)刪除指令，交換機(jī)在接收刪除指令后刪除對(duì)應(yīng)的測(cè)量流表項(xiàng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SDN流量測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟S1中的測(cè)量相關(guān)字段包括輸入端口號(hào)、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。