[發明專利]基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法

有效

• 申請號: 201710277612.9
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107070766B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 張棟;陳翔;黃志文;汪培僑
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;G06F9/455
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

1.基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法，其特征在于：其包括如下步驟：

S1：使用數據平面可編程語言對交換機內部的數據處理模塊以及數據處理模塊的流表編寫定義程序并編譯至交換機，使交換機生成流表；

S2：租戶向服務提供商提交虛擬網絡構建請求，服務提供商將租戶請求映射至用于構建虛擬網絡的運行時命令，通過將運行時命令部署至交換機從而為交換機內部用于構建租戶虛擬網絡的流表添加表項，使交換機在“數據報匹配流表項-交換機執行動作”這一階段實現特定功能；

S3：服務提供商通過運行時命令行動態讀取交換機狀態，根據交換機狀態判斷不同租戶的虛擬網絡是否構建成功，若交換機狀態正常，則說明構建成功，否則失敗。

2.根據權利要求1所述的基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法，其特征在于：所述步驟S1中數據處理模塊的定義包括解析模塊、入口模塊和出口模塊的定義，數據處理模塊的流表包括用于構建租戶虛擬網絡的流表。

3.根據權利要求2所述的基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法，其特征在于：所述步驟S1中數據處理模塊的流表定義包括對用于匹配租戶業務流的關鍵字定義、對描述數據報如何匹配關鍵字的方法的定義、對使用相關匹配方法與關鍵字相匹配的數據報所需執行的交換機處理動作的定義。

4.根據權利要求3所述的基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法，其特征在于：所述步驟S1中所述關鍵字包括源IP地址、目的IP地址、源MAC地址、目的MAC地址和端口號；匹配關鍵字的方法包括最長網絡前綴匹配、精確匹配和五元組匹配；交換機處理動作包括丟包、修改數據報首部字段值、將數據報轉發到對應輸出端口、增添數據報首部、移除數據報首部和計數。

5.根據權利要求1所述的基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法，其特征在于：所述步驟S2中虛擬網絡構建請求包括交換機數目、鏈路數目、租戶主機數目、租戶主機IP地址和租戶主機MAC地址。

6.根據權利要求1所述的基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法，其特征在于：所述步驟S2中服務提供者將租戶請求映射至用于構建虛擬網絡的運行時命令具體包括以下步驟：

S2-1：收集實際物理網絡拓撲的具體信息，

S2-2：依據定義程序、交換機處理動作及收集的物理網絡拓撲信息逐一確定實際網絡拓撲中每臺交換機所有需要實現的交換機處理動作，并將該些處理動作組成動作集合，

S2-3：確定動作集合中每一個處理動作對應的若干運行時命令，

S2-4：通過命令行將運行時命令部署至交換機從而為交換機內部用于構建租戶虛擬網絡的流表添加表項，并由交換機在“數據報匹配流表項-交換機執行動作”這一階段實現特定功能，直至完成對物理網絡的交換機部署，構建形成虛擬網絡。

7.根據權利要求6所述的基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法，其特征在于：所述步驟S2-3中運行時命令包括為數據報增添首部、移除數據報首部、創建多播組、創建多播節點、將多播節點加入多播組、設置流表默認動作、向目的流表下發包含關鍵字和執行動作的流表項、刪除特定流表的流表項、讀取計數器信息、重置計數器和讀取流表信息。

8.根據權利要求6所述的基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法，其特征在于：所述步驟S2-4中“數據報匹配流表項-交換機執行動作”階段為交換機內部的數據報處理模型中數據報匹配流表項階段和交換機執行動作階段的組合。

9.根據權利要求1或6所述的基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法，其特征在于：所述交換機實現特定功能包括更新計數器、丟包、根據數據處理模塊的流表的匹配關鍵字及匹配方法識別來自不同租戶的數據包以及為每一個租戶分配一個用于計數處理租戶數據報數目的計數器。

10.根據權利要求1所述的基于軟件定義數據平面可編程語言的虛擬網絡構建方法，其特征在于：所述步驟S3中用于判斷交換機狀態正常的依據包括計數器、交換機工作日志。