[發明專利]基于NFV實現多Data Plane的NAT資源自適應分配轉換的系統及方法

有效

• 申請號: 201710722586.6
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN109428823B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 陸凱兵;胡森標;逯利軍;錢培專
• 申請（專利權）人: 上海賽特斯信息科技股份有限公司
• 主分類號: H04L12/751
• 分類號: H04L12/751;H04L12/801;H04L29/12
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

本發明涉及一種基于NFV實現多Data Plane的NAT資源自適應分配的系統，其中包括EMS管理模塊、vBras虛擬管理模塊、SDN交換機模塊以及SDN控制器模塊，本發明還包括一種利用該系統實現多Data Plane的NAT資源自適應分配轉換的方法。采用該發明的基于NFV實現多Data Plane的NAT資源自適應分配轉換的系統及方法，能將NAT資源根據Data Plane數目均勻地分配，同時該分配過程僅在Control Plane平面初始化的時候處理，因此在Data Plane處理流量的時候，不會對建立NAT會話流表速度產生影響，采用該系統還可以動態改變Data Plane的數目，并保證不發生流量中斷的情況，同時該方法的程序編寫簡單，可以有效地添加到實際軟件工程項目中，保證了虛機業務能力的動態擴展，具有更廣泛的應用范圍。

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及網絡地址轉換領域，具體是指一種基于NFV實現多Data Plane的NAT資源自適應分配轉換的系統及方法。

背景技術

目前全球通信產業已經開始進入新的歷史階段，即軟件定義網絡階段，這一階段的主要技術特征是網絡架構的變革，即從垂直封閉架構轉向水平開放架構，體現在網絡控制與轉發分離、網元軟硬件的解耦和虛擬化、網絡的云化和IT化等多個方面,代表性技術有SDN、NFV和云計算。這一階段的來臨為電信網絡的深化轉型提供了強大的武器，不僅帶來了歷史性的發展機遇，而且也帶來了前所未有的嚴峻挑戰。

多Data Plane場景下，有一個前置的SDN交換機負責將流量負載分擔至各DataPlane。按照NAT實現原理，當流量從用戶側(私網)至網絡側(公網)方向時，通過該前置SDN交換機負責將流量負載分擔至各Data Plane，如果流量被交換機引至某個Data Plane，則NAT模塊會在該Data Plane上生成NAT正反向流表，此時如果回程流量也是經過該DataPlane，則會命中反向流表從而能夠進行正確地NAT轉換。如果回程流量被交換機引至其他Data Plane，由于其他Data Plane上并沒有NAT流表，報文無法被正確處理，將導致NAT業務不通。

SDN交換機主流技術為OpenFlow，它提出了流表的概念對傳統的二層轉發表、三層路由表進行了抽象，從而使得數據包在轉發過程中的決策更具靈活性。但是目前SDN流表規模都不大，一般為2k左右，這就嚴重限制了NAT資源在Data Plane上靈活分配。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種能將NAT資源根據DataPlane數目均勻地分配、不會對建立NAT會話流表速度產生影響、工作性能穩定可靠、適用范圍較為廣泛的基于NFV實現多Data Plane的NAT資源自適應分配轉換的系統及方法。

為了實現上述目的，本發明的基于NFV實現多Data Plane的NAT資源自適應分配轉換的系統及方法如下：

該基于NFV實現多Data Plane的NAT資源自適應分配轉換的系統，其主要特點是，所述的系統包括：

EMS管理模塊，用以配置IPG端口和Data Plane對應關系；

vBras虛擬管理模塊，通過網關接口與所述的EMS管理模塊相連接，用于DataPlane中流量負載的接收及處理；

SDN交換機模塊，通過交換機接口與所述的vBras虛擬管理模塊相連接，用以轉發流量負載；

SDN控制器模塊，通過控制接口與所述的EMS管理模塊相連接，并接收該IPG端口和Data Plane的對應關系，并通過交換機端口與所述的SDN控制器模塊相連接，用以完成該SDN交換機模塊的配置。

該基于NFV實現多Data Plane的NAT資源自適應分配轉換的系統的vBras虛擬管理模塊還包括報文處理子模塊，該報文處理子模塊通過交換機接口與所述的SDN交換機模塊相連接，用于Data Plane中流量負載的接收及處理。