[發明專利]基于SDN控制器的衛星MPLS網絡流量均衡方法

有效

• 申請號: 201611244099.5
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106789658B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 孫力娟;李穎茹;韓崇;周劍;王娟;郭劍;肖甫;王汝傳
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L12/723
• 分類號: H04L12/723;H04L12/721;H04L12/803;H04B7/185;H04L12/24
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李湘群

1.基于SDN控制器的衛星MPLS網絡流量均衡方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：SDN控制器通過南向接口的OpenFlow協議向數據平面的路由器/交換機下發指令，要求路由器/交換機返回全網的拓撲結構、網絡狀態和路由器/交換機之間的鏈路參數；

步驟2：網絡中的每個節點集中各自位置信息和流量通過的狀態信息，通過OpenFlow返回這些信息，SDN控制器獲取信息并得到完整的網絡拓撲結構和網絡狀態信息；

步驟3：SDN控制器通過步驟2收集的信息對鏈路帶寬、時延和丟包率做出評估，評估結果存儲到流表中，下發至邊界路由器和標簽交換路由器，生成帶有優先級權重的標簽交換路徑；

步驟4：標簽交換路徑生成后，當數據包進入網絡時，源端路由器根據SDN控制器下發的流表中所包含的標簽轉發表為數據包打上標簽，使其按照指定的標簽交換路徑進行傳輸；

步驟5：每條標簽交換路徑中的數據都是一個流，設定一個周期T，SDN控制器通過OpenFlow協議按周期T從邊界路由器和標簽交換路由器上收集流的統計信息，再進行一定的計算，確定每條標簽交換路徑的實際帶寬使用情況，SDN控制器同時改變本地數據庫里相關鏈路的可用帶寬值；

步驟6：設定一個可用帶寬的臨界值μ，0≤μ≤1，當某個周期的某條鏈路的可用帶寬值小于或等于臨界值μ，并且這條鏈路只支持一個標簽交換路徑時，轉向步驟7；當某個周期的某條鏈路的可用帶寬值小于或等于臨界值μ，并且這條鏈路支持兩條或以上的標簽交換路徑時，轉向步驟8；

步驟7：SDN控制器根據分析鏈路狀態的結果重新尋找路由并更新流表，再通過OpenFlow協議將重新建立的標簽交換路徑信息發送給相應的標簽交換路由器，同時新的標簽交換路徑的權重值也發生改變；

步驟8：擁有較高權重值的標簽交換路徑a迫使擁有較低權重值的標簽交換路徑b被拆除，SDN控制器根據分析鏈路狀態的結果重新尋找路由并更新流表，再通過OpenFlow協議將重新建立的標簽交換路徑信息發送給相應的標簽交換路由器，同時新的標簽交換路徑的權重值也發生改變；

步驟9：等待下一個周期開始，轉向步驟1；

步驟10：SDN控制器可通過北向接口向應用層提供信息，以方便開發者們在應用層上為達成某一網絡管理目標而開發應用。

2.根據權利要求1所述的基于SDN控制器的衛星MPLS網絡流量均衡方法，其特征在于步驟3中，SDN控制器生成的帶有優先級權重的標簽交換路徑共有M條，M＝1,2,3，…，i，…，m，其中優先級最高的標簽交換路徑1的權重值為m，路徑的權重依次遞減，標簽交換路徑m的權重最低為1。

3.根據權利要求1所述的基于SDN控制器的衛星MPLS網絡流量均衡方法，其特征在于步驟5中，所述統計信息包括總傳輸數據量。

4.一種實現權利要求1所述的基于SDN控制器的衛星MPLS網絡流量均衡方法的基于SDN控制器的衛星MPLS網絡架構系統，其特征在于整個架構包括四個通信節點，分別是衛星、衛星接入設備、網關站和網絡控制中心，其中衛星節點是全局衛星MPLS網絡的一個中間LSR，處理業務的傳輸，網絡控制中心負責處理信令，衛星接入設備是地面用戶子網到衛星MPLS網絡的接入點，擔任LER的功能，網關站則是擔任LSR的功能，處理邊界上的傳輸分組格式轉換、標記格式轉換、QoS協商以及LSP的維護任務。

5.根據權利要求4所述的基于SDN控制器的衛星MPLS網絡架構系統，其特征在于SDN控制器安裝在衛星MPLS網絡的邊緣，并且位于地面上。

6.根據權利要求4所述的基于SDN控制器的衛星MPLS網絡架構系統，其特征在于MPLS網絡分為全局衛星MPLS網絡和地面MPLS子網。

7.根據權利要求6所述的基于SDN控制器的衛星MPLS網絡架構系統，其特征在于地面MPLS子網中的SDN控制器負責調度子網中的鏈路流量，全局衛星MPLS網絡的邊緣也安置了SDN控制器來實現全網鏈路流量分配。