[發明專利]基于SDN的覆蓋網絡和物理網絡的關聯方法及系統

有效

• 申請號: 201510080980.5
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104639372B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 霍玉嵩;魏進武;張呈宇;張基恒;李衛
• 申請（專利權）人: 中國聯合網絡通信集團有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 白瑩;栗若木

本發明公開了一種基于SDN的覆蓋網絡和物理網絡的關聯方法及系統，上述方法包括以下步驟：基于OpenStack開源云管理平臺配置基于SDN的覆蓋網絡的虛擬網絡信息；確定基于SDN的覆蓋網絡的虛擬網絡信息與宿主機的物理網卡之間的映射關系；根據所述虛擬網絡信息與宿主機的物理網卡之間的映射關系、各宿主機的物理網卡與物理網絡設備各端口的連接關系以及物理網絡設備各端口之間的連接關系，確定基于SDN的覆蓋網絡在包括所述物理網絡設備與宿主機的物理網絡中的連接狀態及數據轉發路徑。本發明公開的基于SDN的覆蓋網絡和物理網絡的關聯方法及系統，能夠解決現有技術無法基于傳統網絡設備實現基于SDN的覆蓋網絡與物理網絡關聯映射的問題。

技術領域

本發明涉及網絡通信領域，尤其涉及基于SDN的覆蓋網絡(以下統一簡稱為SDN覆蓋網絡)和物理網絡的關聯方法及系統。

背景技術

隨著服務器、桌面、應用、存儲等虛擬化技術的廣泛應用，網絡虛擬化成為云計算和數據中心技術發展的迫切需求。網絡虛擬化的目的是為了在共享的同一物理網絡資源上劃出邏輯上獨立的網絡，以滿足多租戶、流量隔離和邏輯網絡集中管控的應用趨勢。而軟件定義網絡(Software Defined Network，SDN)對基礎網絡硬件設施進行整網抽象，在物理網絡之上形成了邏輯意義上的覆蓋網絡，這使得應用層只會看到控制器抽象過的全局或局部網絡視圖，為網絡虛擬化的實現提供了天然優勢。

目前，SDN技術通常采用OpenFlow協議實現交換機/路由器在轉發平面和控制平面的解耦，并通過集中控制單元(controller)向各網元設備下發流表(即數據轉發規則)，完成對數據在物理層面的硬件轉發控制。在虛擬機間的數據流轉上，SDN則直接將流表下發至類似OpenVSwitch的虛擬交換機，通過虛擬交換機滿足虛擬機之間的通信需求，利用純軟件環境構建邏輯意義上的覆蓋網絡，向不同租戶提供所需的網絡配套環境。

可見，SDN技術提供了一種面向多租戶構建邏輯意義上的覆蓋網絡的可行解決思路。在實際應用過程中，虛擬機之間的數據包根據SDN控制器制定的轉發策略完成信息交互。然而，從真實的網絡環境來看，創建在宿主機(物理服務器)上的虛擬機最終還是需要通過宿主機的網卡連接到底層的物理網絡中。盡管云數據中心的租戶僅需要調整和配置屬于自己的覆蓋網絡，但是當虛擬化的覆蓋網絡出現流量異常或網絡故障時，租戶缺乏直接定位到物理故障的能力，而且，網絡管理人員也需要將覆蓋網絡與真實的物理網絡相關聯，才能及時發現故障點，以保證網絡環境的可用性。

針對上述問題，由于傳統的網絡設備不支持SDN技術的相關交互協議，因此，無法基于傳統網絡設備實現底層物理網絡和SDN覆蓋網絡的映射，既有網絡設備無法利用。

發明內容

本發明提供一種SDN覆蓋網絡和物理網絡的關聯方法及系統，用來解決現有技術無法基于傳統網絡設備實現SDN覆蓋網絡與物理網絡關聯映射的問題。

為了解決上述問題，本發明提供一種SDN覆蓋網絡和物理網絡的關聯方法，包括以下步驟：基于OpenStack開源云管理平臺配置SDN覆蓋網絡的虛擬網絡信息；確定SDN覆蓋網絡的虛擬網絡信息與宿主機的物理網卡之間的映射關系；根據所述虛擬網絡信息與宿主機的物理網卡之間的映射關系、各宿主機的物理網卡與物理網絡設備各端口的連接關系以及物理網絡設備各端口之間的連接關系，確定所述SDN覆蓋網絡在包括所述物理網絡設備與宿主機的物理網絡中的連接狀態及數據轉發路徑。

進一步地，SDN覆蓋網絡和物理網絡的關聯方法，還包括：記錄SDN覆蓋網絡的虛擬網絡拓撲及所述物理網絡拓撲。

進一步地，SDN覆蓋網絡和物理網絡的關聯方法，還包括：根據SDN覆蓋網絡的虛擬網絡拓撲、SDN覆蓋網絡在所述物理網絡中的連接狀態及數據轉發路徑以及所述物理網絡拓撲，形成可視化界面，顯示SDN覆蓋網絡在所述物理網絡中的連接狀態及數據轉發路徑。