[發(fā)明專利]一種SDN架構(gòu)中多流表網(wǎng)絡(luò)路由追蹤的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510275150.8
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104883303B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉川;黃輝;郭經(jīng)紅;吳軍民;梁云;張小建;喻強;虞躍;倪震華;葛劍飛;陳瑜;朱惠康;金耀輝
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號: H04L12/741
• 分類號: H04L12/741
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明提供一種SDN架構(gòu)中多流表網(wǎng)絡(luò)路由追蹤的方法，所述方法包括：(1)分別對工作流和探針包的標(biāo)志位進(jìn)行染色；(2)設(shè)計多流表結(jié)構(gòu)，區(qū)分工作流和探針包；(3)對消息包進(jìn)行解析，還原所追蹤的路由路徑。本發(fā)明在每個交換機上多加2條用于區(qū)別工作流和探針包的流表項，和一個收集器，用于重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由路徑，結(jié)構(gòu)簡單，開銷低。只要發(fā)送一個探針包即可追蹤網(wǎng)絡(luò)中任意目標(biāo)流的真實軌跡，操作方便；在不改變原有工作流轉(zhuǎn)發(fā)的情況下，能夠準(zhǔn)確地獲得追蹤路徑，性能優(yōu)越，追蹤準(zhǔn)確；易復(fù)制，可擴(kuò)展性強，可發(fā)送多個探針包，同時追蹤多條目標(biāo)路徑，而且收集器也可水平擴(kuò)展，增大處理性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種路由追蹤的方法，具體涉及一種SDN架構(gòu)中多流表網(wǎng)絡(luò)路由追蹤的方法。

背景技術(shù)

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Networking，SDN)是近年來提出的一種新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，它很好地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)平面和控制平面的解耦。在數(shù)據(jù)平面中，由交換機等網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和處理；在控制平面中，存在著一個邏輯集中的控制器，它通過鏈路與各個交換機相連，通過對交換機下發(fā)流表項來指導(dǎo)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和處理。

近年來，SDN正在逐漸成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點。尤其在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域中有非常豐富的應(yīng)用場景，例如流量監(jiān)控，流量工程，路由優(yōu)化，負(fù)載均衡，異常檢測等網(wǎng)絡(luò)管理和優(yōu)化工作。SDN已有一些具體實現(xiàn)，例如OpenFlow，NetOpen，LabelCast等。其中OpenFlow作為軟件定義網(wǎng)絡(luò)的一個代表性實例，已經(jīng)被全球眾多的科研機構(gòu)和大學(xué)部署。

OpenFlow網(wǎng)絡(luò)的一個特點是，控制器能夠?qū)⒏邔拥某橄蟛呗院芎玫霓D(zhuǎn)化為底層的具體功能，以流表項的形式下發(fā)到對應(yīng)的交換機，從而出色地管理好網(wǎng)絡(luò)。為了能夠較好地診斷網(wǎng)絡(luò)的一些具體行為，對于底層的具體流表轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則的獲知是非常有必要的。

在現(xiàn)有的檢測機制中，為了獲知具體的轉(zhuǎn)發(fā)信息，有些通過控制器層面來獲得，有些通過數(shù)據(jù)平面的交換機流表來獲得。然而無論是哪種方法，獲得的只是理想中的轉(zhuǎn)發(fā)信息，但這并不意味著真實的轉(zhuǎn)發(fā)，真的是按所下的規(guī)則在進(jìn)行。事實上，這種流表規(guī)則和真實轉(zhuǎn)發(fā)不一樣的現(xiàn)象，在真實的運行環(huán)境中是存在的。例如，當(dāng)你下發(fā)了一條具體的流表時，但由于交換機的某些bug，導(dǎo)致這條規(guī)則并沒有執(zhí)行。又例如，現(xiàn)在的交換機有些下發(fā)的是通配符類型的流表，這意味著一條流，可能匹配多個規(guī)則，當(dāng)你的本意是希望該流匹配A規(guī)則的時候，如果此時存在B規(guī)則，且B的優(yōu)先級比A高的時候，那么會出現(xiàn)真實的轉(zhuǎn)發(fā)與你預(yù)想的不同的情況，即使相應(yīng)的規(guī)則的確下發(fā)了。

因此在現(xiàn)有的OpenFlow網(wǎng)絡(luò)部署中，如果擁有對網(wǎng)絡(luò)流的真實追蹤能力，則將大大的提高對網(wǎng)絡(luò)運行的故障診斷能力，而現(xiàn)實卻是十分缺乏相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)流追蹤工具。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種SDN架構(gòu)中多流表網(wǎng)絡(luò)路由追蹤的方法，本發(fā)明在每個交換機上多加2條用于區(qū)別工作流和探針包的流表項，和一個收集器，用于重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由路徑。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種SDN架構(gòu)中多流表網(wǎng)絡(luò)路由追蹤的方法，所述方法包括如下步驟：

(1)分別對工作流和探針包的標(biāo)志位進(jìn)行染色；

(2)設(shè)計多流表結(jié)構(gòu)，區(qū)分工作流和探針包；

(3)對消息包進(jìn)行解析，還原所追蹤的路由路徑。

優(yōu)選的，所述標(biāo)志位為數(shù)據(jù)包包頭中除用于做轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則匹配的任何一位。

優(yōu)選的，所述步驟(2)包括如下步驟：

A、設(shè)計2個流表；

B、流表1對工作流和探針包進(jìn)行區(qū)分；

B-1、若為工作流，流表1將其直接跳轉(zhuǎn)至流表2；