[發明專利]SDN網絡中網絡編碼進行組播傳輸的方法

有效

• 申請號: 201710368670.2
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107196860B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 邢煥來;周芯宇;李可;楊慧;葉佳
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04L12/761
• 分類號: H04L12/761;H04L12/931;H04L12/18;H04L1/00
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德

1.SDN網絡中網絡編碼進行組播傳輸的方法，其特征在于，其步驟如下:

a、控制器構建全局網絡拓撲信息；

b、組播接收端成員入組；

c、組播發送端發送組播流；

d、控制器計算路由路徑、下發流表項；

e、Openvswitch交換機源發送節點初次編碼原始組播數據；

f、Openvswitch交換機中間編碼節點再次編碼中間數據；

g、Openvswitch交換機目的解碼節點解碼還原數據；

其中，所述Openvswitch交換機具有支持網絡編碼的OpenFlow協議，所述控制器為支持OpenFlow協議的控制器，所述Openvswitch交換機為支持所述OpenFlow協議并且可編碼、解碼的交換機；

所述OpenFlow協議中設有支持網絡編碼的NCAction，該NCAction可以和其他Action組合成一個行動集，裝載到所述流表項中，每次匹配到該流表項時，都執行該行動集；

控制器提供可以使用的NCAction對象；

Openvswitch交換機具有NCAction并且具有可編碼、解碼的模塊，所述NCAction由控制器主動發往所述Openvswitch交換機，包含在下流表項的指令集中，當數據包匹配到該流表項時，便執行對應的網絡編碼、解碼動作；

匹配流表項時，在“structxlate_out”類型參數“xout”中添加NCAction的2個字段：nc_type和nc_max_flow，在匹配到或檢查到含有NCAction的流表項時，再執行該Action時，把NCAction的nc_type和nc_max_flow通過“xout”傳出去，在數據包統一轉發回內核模塊前進行編碼、或解碼操作；

在上述的“xout”傳出參數中設置一個標志，名為“boolhas_nc”，表示該條流表項是否含有NCAction，執行Action時，若匹配到含有NCAction的流表項，該標志“has_nc”置true，新增流表項安裝到內核模塊前，先檢查該標志“has_nc”，為true則不用安裝，否則要安裝；

對源發送端編碼節點的OutputAction做特殊處理，一個OutputAction只能轉發一種編碼層次的數據包，下一種不同編碼層次的數據包需要從另一個不同的端口轉發出去，源編碼節點的編碼層次等于網絡最大流；

通過自行擴張在OpenFlow原始協議設置NCAction，自行擴展方法如下：

(1)在Ryu目錄中的ofproto/ofproto_v1_3.py文件中定義2個常量：

1)OFPAT_NC＝28，該常量代表NCAction的枚舉標識，必須與Openvswitch中定義的NCAction標識相等；

2)OFP_ACTION_NC_SIZE＝16，該常量表示NCAction的數據長度；

(2)在Ryu目錄中的ofproto/ofproto_v1_3_parser.py文件中定義NCAction的實現類：

1)實現類必須繼承自Ryu提供的OpenFlow中所有Action的基類“OFPAction”：

classOFPActionNC(OFPAction)；

2)實現類必須用Ryu指定的裝飾器結合上述定義的常量進行修飾，

@OFPAction.register_action_type(OFPAT_NC,OFP_ACTION_NC_SIZE)

classOFPActionNC(OFPAction)；

3)實現類必須實現3個接口：

__init__()：用于初始化；

parser()：用于從數據流中解析出NCAction；

serialize()：用于把NCAction打包到數據流中；

在Openvswitch中擴展新的Action，以下是主要步驟：

在Openvswitch目錄中的include/OpenFlow/OpenFlow-1.3.h文件中，找到OpenFlow-1.3協議的Action枚舉定義，添加NCAction的枚舉定義值，該枚舉定義值必須與Ryu控制器中定義的NCAction枚舉標識一致；

在include/OpenFlow/OpenFlow-1.3.h文件中，添加NCAction對應的結構體定義，說明NCAction包含的字段屬性；

在lib/ofp-util.def文件中，在“#ifndefOFPAT11_ACTION”區域中，添加NCAction對應的宏定義；

在lib/ofp-actions.c文件中，在“unionofp_action”定義中，聲明NCAction對應的結構體變量；

在lib/ofp-actions.h文件中，添加NCAction對應的抽象Action宏定義；

在lib/ofp-actions.h文件中，添加NCAction對應的抽象Action結構體定義；

在lib/ofp-actions.c文件中，在接口“ofpact_from_OpenFlow11()”中，添加NCAction對應的case分支，生成其對應的抽象Action；

在lib/ofp-actions.c文件中，在接口“ovs_instruction_type_from_ofpact_type()”和接口“ofpact_check__()”中，添加NCAction對應的case分支，返回檢測結果為真；

在lib/ofp-actions.c文件中，在接口“ofpact_is_allowed_in_actions_set()”中，添加NCAction對應的case分支，表明NCAction支持填充到行動集中；

在lib/ofp-actions.c文件中，在接口“ofpacts_execute_action_set()”中，添加NCAction對應的語句，指定NCAction在行動集中的執行順序；

在ofproto/ofproto-dpif-xlate.c文件中，在接口“do_xlate_actions()”中，添加NCAction對應的case分支，執行相應的操作。