[發明專利]基于NAT技術的SDN主備控制器無縫切換方法

有效

• 申請號: 201410753409.0
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104410730B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 翟躍
• 申請（專利權）人: 上海斐訊數據通信技術有限公司
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12;H04L12/24
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司33246
• 代理人: 周希良

1.一種基于NAT技術的SDN主備控制器無縫切換方法，其特征在于：包括以下內容：

SDN主備控制器之間控制通道的數據格式包括活性報文、選舉報文和同步報文；

SDN控制器的活性報文和選舉報文采用同一報文格式；

SDN控制器的同步分為實時同步和周期同步；所述實時同步是增量同步，所述周期同步是全數據庫的同步；

路由器須配置NAT表，建立虛擬地址到控制器實際IP地址一對多的映射關系，SDN交換機和虛擬地址建立TCP連接；

路由器把交換機的OF消息轉發到所有的控制器時，用實際的控制器IP地址替換虛擬的目的IP地址；路由器把控制器的OF消息轉發到交換機時，用虛擬的源IP地址替換實際的控制器IP；

定義備份控制器對Openflow消息的處理行為；

根據下表定義備份控制器對Openflow消息的處理行為：

2.根據權利要求1所述的基于NAT技術的SDN主備控制器無縫切換方法，其特征在于：所述活性報文為雙向的，用于確認跟對方的連接和測量連接延時；所述選舉報文為雙向的，用于攜帶發送者的IP地址信息；所述同步報文由主控制器發送至備份控制器，當主控制器的數據庫發生改變時，用于更新備份控制器的數據庫內容。

3.根據權利要求1所述的基于NAT技術的SDN主備控制器無縫切換方法，其特征在于：所述SDN控制器的活性報文和選舉報文的格式均包括序列號和IP地址兩個字段，共32bits。

4.根據權利要求3所述的基于NAT技術的SDN主備控制器無縫切換方法，其特征在于：所述序列號為16bits，起始值為1，當所述序列號的值如果超過65535，將重新從1開始計算；所述IP地址字段記錄控制器的節點IP，用于主控制器的選舉。

5.根據權利要求1所述的基于NAT技術的SDN主備控制器無縫切換方法，其特征在于：SDN控制器活性和選舉的流程包括以下步驟：

步驟S21、活性報文定時器超時；

步驟S22、判斷是否收到回應；若是，轉入步驟S23；若否，轉入步驟S27；

步驟S23、將應答報文的序號累加1，發送對端，比較對端IP地址和本地IP地址；

步驟S24、判斷對端IP地址是否小于本地IP地址，若是，轉入步驟S25；若否，轉入步驟S26；

步驟S25、判斷本地控制器是否為主控制器，若是，本地工作模式改為備份控制器，流程結束；若否，不執行任何操作，流程結束；

步驟S26、判斷本地控制器是否為備份控制器，若是，本地工作模式改為主控制器，流程結束；若否，不執行任何操作，流程結束；

步驟S27、判斷重傳次數是否大于重傳次數閾值，若是，本地工作模式設為主控制器，流程結束；若否，應答報文的序列號不變，發送對端，流程結束。

6.根據權利要求1所述的基于NAT技術的SDN主備控制器無縫切換方法，其特征在于：所述實時同步產生的因素包括統計信息變化、編排器變化、北向應用變化和OF消息變化。

7.根據權利要求1所述的基于NAT技術的SDN主備控制器無縫切換方法，其特征在于：SDN控制器同步報文處理流程中，主控制器數據庫接收到實時同步和周期同步請求后，向備份控制器數據庫發送同步報文，以使得二者保持一致。

8.根據權利要求1所述的基于NAT技術的SDN主備控制器無縫切換方法，其特征在于：只有主控制器才會對外發OF消息。