[發(fā)明專利]一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)中路由管理的方法和交換機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680091421.7
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN110036610B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李泉材;林科
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04L12/931
• 分類號: H04L12/931
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明實施例公開了一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)中路由管理的方法，包括：數(shù)據(jù)中心中的機架TOR交換機收集所管理的機架內(nèi)所有交換機的路由管理信息，根據(jù)收集到的路由管理信息創(chuàng)建邏輯交換機，將收集到的機架內(nèi)交換機的路由管理信息映射為邏輯交換機的路由管理信息，并將邏輯交換機的路由管理信息發(fā)送給控制器，以便控制器根據(jù)該邏輯交換機的路由管理信息進行路由管理。由于TOR交換機將機架內(nèi)所有交換機映射為一個邏輯交換機，降低了控制器層面可見的網(wǎng)絡(luò)拓撲的復雜度和規(guī)模，而控制器針對該邏輯交換機進行路由決策，加快了控制器計算數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑的速度，提升了整個系統(tǒng)的通信性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及軟件定義網(wǎng)絡(luò)中路由管理的方法和交換機。

背景技術(shù)

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software-Defined Networking，SDN)的基本思想是實現(xiàn)了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層和控制層的分離。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層負責數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，而控制層實現(xiàn)對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的控制功能。

OpenFlow(開放流)網(wǎng)絡(luò)是美國斯坦福大學于2007年提出的一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)，通過開放的流表支持用戶對網(wǎng)絡(luò)處理行為進行控制。OpenFlow交換機(Switch)是整個OpenFlow網(wǎng)絡(luò)的核心部件之一，主要負責數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。OpenFlow交換機接收到數(shù)據(jù)包后，首先在本地的流表(FlowTable)中查找是否匹配已有的流表項(FlowEntry)，如果沒有匹配，則把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給控制器(Controller)，由控制器確定轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，下發(fā)對該數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，由交換機根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則在流表中添加新的流表項。Controller也是整個OpenFlow網(wǎng)絡(luò)的核心部件之一，主要負責數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的決策。Controller通過OpenFlow協(xié)議這個標準接口對OpenFlow交換機中的流表進行控制(增加、刪除、修改等)，從而實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)進行集中控制。控制器確定數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑是需要獲取整個SDN網(wǎng)絡(luò)的拓撲信息的，這些拓撲信息由交換機通過互相連接來形成的。

數(shù)據(jù)中心機房中越來越多的使用SDN網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)中心實際應用中，每個服務器一般都會安裝虛擬化軟件，運行多個虛擬機(Virtual Machine，VM)。這個虛擬化軟件不僅包括主機虛擬化軟件，也包括網(wǎng)絡(luò)虛擬化軟件，服務器通過虛擬化軟件形成虛擬交換機，將虛擬機連接到虛擬交換機上。

隨著整個數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴展，以及虛擬交換機技術(shù)的應用，數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大，拓撲復雜度大大增加，控制器根據(jù)復雜的網(wǎng)絡(luò)拓撲來計算主機間通信數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑的速度會減慢，控制器對轉(zhuǎn)發(fā)路徑的決策時間的增加會導致數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)過程建立的速度降低，從而大大降低整個網(wǎng)絡(luò)的通信效率。嚴重時，如果有突增的大量新數(shù)據(jù)流需要決策轉(zhuǎn)發(fā)路徑時，由于網(wǎng)絡(luò)拓撲復雜導致控制器決策速度較慢，會導致通訊建立失敗等情況發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種SDN網(wǎng)絡(luò)中路由管理的方法和交換機，降低控制器獲得的網(wǎng)絡(luò)拓撲的復雜度，提升控制器確定數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑的速度，從而大大提升網(wǎng)絡(luò)的通信效率。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N軟件定義網(wǎng)絡(luò)中路由管理的方法，應用于數(shù)據(jù)中心，包括：數(shù)據(jù)中心中的機架TOR交換機收集所管理的機架內(nèi)所有交換機的路由管理信息，路由管理信息包括設(shè)備標識信息、端口信息以及設(shè)備間連接的拓撲信息；TOR交換機根據(jù)收集到的路由管理信息創(chuàng)建邏輯交換機，將收集到的機架內(nèi)交換機的路由管理信息映射為該邏輯交換機的路由管理信息；TOR交換機將該邏輯交換機的路由管理信息發(fā)送給控制器，以便控制器根據(jù)該邏輯交換機的路由管理信息進行路由管理。

可以理解的是，這里的機架內(nèi)所有交換機是包含TOR交換機自身的，一般情況下，除TOR交換機之外的其他交換機均為數(shù)據(jù)中心的虛擬交換機，往往數(shù)量比較龐大。采用上述的方法，TOR交換機將機架內(nèi)所有交換機映射為一個邏輯交換機，由控制器針對該邏輯交換機進行路由決策，降低了控制器層面可見的網(wǎng)絡(luò)拓撲的復雜度和規(guī)模，從而加快了控制器計算數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑的速度，提升了整個系統(tǒng)的通信性能。