[發(fā)明專利]基于流水印和隨機采樣的SDN流跡追蹤方法、裝置及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711036813.6 | 申請日： | 2017-10-28 |
| 公開（公告）號： | CN108011865B | 公開（公告）日： | 2020-05-05 |
| 發(fā)明（設計）人： | 張連成;宇文慧強;王振興;郭毅;孔亞洲;辜苛峻 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國人民解放軍信息工程大學 |
| 主分類號： | H04L29/06 | 分類號： | H04L29/06;H04L12/743;H04L12/751 |
| 代理公司： | 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111 | 代理人： | 陳勇 |
| 地址： | 450000 河*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 流水 隨機 采樣 sdn 追蹤 方法 裝置 系統(tǒng) | ||
1.基于流水印和隨機采樣的SDN流跡追蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1：通過OpenFlow協(xié)議和LLDP協(xié)議從數(shù)據(jù)平面收集拓撲信息，構(gòu)造SDN交換機拓撲圖；
步驟2：為數(shù)據(jù)流生成唯一能夠標識該數(shù)據(jù)流的流水印，并將流水印與對應數(shù)據(jù)流的流路徑保存到流水印-流路徑散列表中；
步驟3：為數(shù)據(jù)流的流路徑上的SDN交換機流表制定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流的流規(guī)則，同時將具有嵌入流水印操作的流規(guī)則安裝到數(shù)據(jù)流的流路徑首個SDN交換機流表，將具有去除流水印操作的流規(guī)則安裝到數(shù)據(jù)流路徑末端SDN交換機流表；
步驟4：為數(shù)據(jù)流嵌入流水印；
步驟5：為數(shù)據(jù)流去除流水印；
步驟6：向流水印-流路徑散列表請求流水印對應的數(shù)據(jù)流的流路徑，以此驗證數(shù)據(jù)流是否在正確的數(shù)據(jù)路徑上轉(zhuǎn)發(fā)，如果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)異常，則追溯產(chǎn)生異常轉(zhuǎn)發(fā)行為的SDN交換機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于流水印和隨機采樣的SDN流跡追蹤方法，其特征在于，所述流水印為32位，即4字節(jié)；所述流水印嵌入在IPv4報文頭部字段中，且IPv4報文頭部選項域至少剩4字節(jié)未使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于流水印和隨機采樣的SDN流跡追蹤方法，其特征在于，所述流規(guī)則為入口處流規(guī)則和非入口處流規(guī)則，非入口處流規(guī)則的安裝時間在入口處流規(guī)則的安裝時間之前。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于流水印和隨機采樣的SDN流跡追蹤方法，其特征在于，所述入口處流規(guī)則在所述非入口處流規(guī)則起效的最早時間之前起效，且在所述非入口處流規(guī)則起效的最晚時間之后到期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于流水印和隨機采樣的SDN流跡追蹤方法，其特征在于，在所述步驟4之前還包括：為每個SDN交換機開啟sFlow隨機采樣，收集采樣包。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于流水印和隨機采樣的SDN流跡追蹤方法，其特征在于，所述步驟4包括：
步驟4.1：修改IPv4報文頭部長度；
步驟4.2：修改IPv4報文總長度；
步驟4.3：在IPv4報文頭部末尾和報文數(shù)據(jù)之間插入流水印。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于流水印和隨機采樣的SDN流跡追蹤方法，其特征在于，所述步驟5包括：
步驟5.1：修改IPv4報文頭部長度；
步驟5.2：修改IPv4報文總長度；
步驟5.3：刪除IPv4報文頭部末尾的流水印。
8.基于流水印和隨機采樣的SDN流跡追蹤裝置，其特征在于，包括：
拓撲信息收集模塊，用于通過OpenFlow協(xié)議和LLDP協(xié)議從數(shù)據(jù)平面收集拓撲信息，構(gòu)造SDN交換機拓撲圖；
流水印生成模塊，用于為數(shù)據(jù)流生成唯一能夠標識該數(shù)據(jù)流的流水印，并將流水印與對應數(shù)據(jù)流的流路徑保存到流水印-流路徑散列表中；
流規(guī)則安裝模塊，用于為數(shù)據(jù)流的流路徑上的SDN交換機流表制定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流的流規(guī)則，同時將具有嵌入流水印操作的流規(guī)則安裝到數(shù)據(jù)流的流路徑首個SDN交換機流表，將具有去除流水印操作的流規(guī)則安裝到數(shù)據(jù)流路徑末端SDN交換機流表；
流水印嵌入模塊，用于為數(shù)據(jù)流嵌入流水印；
流水印去除模塊，用于為數(shù)據(jù)流去除流水印；
異常轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)現(xiàn)模塊，用于向流水印-流路徑散列表請求流水印對應的數(shù)據(jù)流的流路徑，以此驗證數(shù)據(jù)流是否在正確的數(shù)據(jù)路徑上轉(zhuǎn)發(fā)，如果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)異常，則追溯產(chǎn)生異常轉(zhuǎn)發(fā)行為的SDN交換機。
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