[發(fā)明專利]一種傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡與SPTN網(wǎng)絡互通方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510836679.2
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105553849B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 顧仁濤;紀越峰;譚艷霞;胡友強;張杰
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L12/741
• 分類號: H04L12/741;H04L12/751;H04L12/723
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡與SPTN網(wǎng)絡互通的方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一、SPTN網(wǎng)絡的兩級控制單元，包括一級控制單元和二級控制單元收集SPTN域內的路徑信息及拓撲信息；

步驟二、為SPTN網(wǎng)絡指定與IP網(wǎng)絡相連的邊界轉發(fā)設備，并根據(jù)指定的邊界轉發(fā)設備與指定路由協(xié)議報文特征創(chuàng)建指定路由協(xié)議流表項并將流表下發(fā)到SPTN網(wǎng)絡邊界轉發(fā)設備中；

步驟三、傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡中的邊界路由器與SPTN網(wǎng)絡建立BGP鄰居；

步驟四、傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡的邊界路由器發(fā)送指定端口的路由協(xié)議報文到邊界SPTN轉發(fā)設備進行流表匹配，與邊界SPTN轉發(fā)設備匹配的路由協(xié)議報文將通過安全通道傳送到一級控制單元，否則丟棄，經(jīng)過協(xié)議解析實現(xiàn)SPTN網(wǎng)絡與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡的報文互通；

步驟五、收集傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡邊界路由器與SPTN網(wǎng)絡邊界轉發(fā)設備的邊界信息生成路由表及擴展的ARP表，其中SPTN網(wǎng)絡連接目的主機時SPTN轉發(fā)設備及主機的邊界信息獲得的具體流程為：主機向所在域的二級控制器發(fā)送ARP請求，二級控制單元在收到ARP請求后從ARP請求中提取主機的MAC和IP地址；同時，在二級控制單元中通過自行編寫的應用，獲取packet-in事件來提取其中攜帶的信息來獲得MAC和PORT表及DPID和MAC對應關系；

步驟六、SPTN域的一級控制單元建立SPTN域各個邊界節(jié)點之間的路徑，生成該條路徑上每個轉發(fā)設備的流表項，進行協(xié)議封裝后將生成的流表項下發(fā)至SPTN數(shù)據(jù)平面，當有數(shù)據(jù)包從IP網(wǎng)絡進入到SPTN域時，根據(jù)流表匹配情況進行數(shù)據(jù)轉發(fā)。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟一中，先由二級控制單元收集本域的路徑信息及拓撲信息，然后通過協(xié)議封裝上報給一級控制單元進行協(xié)議解析后合成全局路徑信息及全局拓撲信息并保存；一級控制單元用于協(xié)調各個二級控制單元，收集二級控制單元儲存的信息，二級控制單元用于管理底層轉發(fā)設備，從底層設備中得到交換機狀態(tài)和鏈路狀態(tài)，保存并上傳。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟二中，所述邊界轉發(fā)設備是通過應用程序的方法指定；所述步驟二還包括：當邊界交換機與二級控制單元建立連接后，二級控制單元會自動下發(fā)兩條用于向外部路由器和一級控制單元傳送指定端口的路由協(xié)議報文的流表項，從而建立SPTN域一級控制單元和與傳統(tǒng)IP域相連的SPTN邊界轉發(fā)設備之間的安全通道，用于傳輸匹配后的指定路由協(xié)議報文特征的報文信息。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟三中，傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡中的邊界路由器發(fā)送ARP請求到SPTN邊界轉發(fā)設備，通過標準的OpenFlow協(xié)議從轉發(fā)設備管理口將請求上交給二級控制單元的ARP代理程序，二級控制單元中的ARP代理程序通過標準的OpenFlow協(xié)議回復ARP請求，同時，一級控制單元也會通過特定的網(wǎng)卡發(fā)送ARP請求報文到二級控制單元的ARP代理程序，請求傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡中邊界路由器的MAC地址，ARP代理也會相應回復外部路由器的MAC地址。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于ARP代理模塊既會回復外部路由器的ARP請求，也會回復一級控制單元的ARP請求，ARP代理模塊相當于外部路由器與一級控制單元建立BGP連接的中介。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟五中，傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡的邊界路由器及相連的SPTN邊界轉發(fā)設備的邊界信息通過提取ARP消息中的信息獲得；SPTN網(wǎng)絡連接目的主機的SPTN轉發(fā)設備及主機的邊界信息通過標準OpenFlow協(xié)議上傳的信息和主機發(fā)出的ARP信息獲得；從步驟四中一級控制單元中接收到的指定端口的路由協(xié)議報文信息中提取出相應信息建立包括前綴和下一跳的路由表。

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于二級控制單元儲存了與SPTN域相連的外部路由器和主機的IP和MAC的對應關系，以及本域的出端口號和本地MAC地址的對應關系，并將對應關系上傳給一級控制單元。