[發明專利]一種軟件定義抗毀網絡無損路徑恢復方法

有效

• 申請號: 201711077033.6
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107733719B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 嚴國強;趙靖;程文迪;黃鑫
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/721;H04L12/741;H04L29/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 常虹

本發明公開了一種軟件定義抗毀網絡無損路徑恢復方法，包括如下步驟：1、構建抗毀網絡；抗毀網絡包括SDN交換機組成的網絡、網絡抗毀控制器、網絡抗毀控制器與所有SDN交換機之間的通信網絡，網絡抗毀控制器用于進行網絡傳輸路徑規劃，SDN交換機根據網絡流表轉發數據實現網絡端到端數據傳遞；2、部署抗毀網絡；3、檢測網絡毀傷并進行局部恢復；網絡抗毀控制器實時獲取SDN交換機工作狀態，當SDN交換機有鏈路毀傷時，進行網絡毀傷局部恢復；4、對網絡毀傷進行無損恢復；網絡抗毀控制器對未優化路徑進行無損恢復，直至端到端路徑跳數最小。采用該方法能夠實現快速抗毀恢復，且兼容傳統網絡，可滿足惡劣環境下網絡連通性要求高的應用需求。

技術領域

本發明屬于計算機網絡運維技術領域，具體涉及一種軟件定義抗毀網絡無損路徑恢復方法。

背景技術

隨著網絡環境復雜度的增加和網絡應用的不斷增多，傳統的冗余備份技術可能出現以下問題：1)基于路由的冗余備份方法，由于路由節點需要交換路由表信息，在分區分域或網絡規模大的情況下，無法實時進行備份網絡切換；2)基于網絡拓撲的抗毀性設計無法區分信息流的重要性，也就無法在網絡毀傷時保障核心重要業務的運行；3)路由信息分布在各路由節點上，無法獲得全局網絡狀態信息，拓撲調整只能局部進行，調整后的影響也無法快速準確獲得。

軟件定義網絡(Software Defined Networking，SDN)是近年來提出的一種新型網絡體系結構，能夠實現數據平面和控制平面的解耦。在數據平面中，交換機等網絡核心設備負責數據包的轉發和處理；在控制平面中，存在集中式控制器，與各個交換機通過控制鏈路相連，通過控制交換機中的流表項來指導交換機工作。針對傳統網絡抗毀設計中的備份切換實時性差、全局信息獲取難、路徑控制難等問題，軟件定義網絡中的控制器能夠通過OpenFlow協議實現對各交換機設備的訪問控制。交換機依據流表對數據包進行處理，通過對數據流進行更加細粒度的進行路徑規劃和控制。軟件定義網絡技術對復雜網絡環境的控制還體現在控制器的可編程性，可以通過控制器邏輯設計實現對網絡的規劃和控制。

文獻1：《Survivable Virtual Infrastructure Mapping over TransportSoftware-Defined Networks(T-SDN)》提出了一種在軟件定義網絡基礎上生成虛擬抗毀網絡互聯結構的算法，提升了網絡傳輸的能力13％以上。

文獻2：《Designing a Disaster-resilient Network with Software DefinedNetworking》2014.提出了一種基于軟件定義網絡的故障恢復算法，專注于降低網絡基礎設施的投入和維護管理的費用。

通常的網絡恢復方法可能造成丟包，不適于對網絡連通性要求高的應用場景。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明公開了一種軟件定義抗毀網絡無損路徑恢復方法，該方法可以實現網絡恢復切換后的路徑無損優化，在不丟包的情況下完成網絡的優化調整。

技術方案：本發明采用如下技術方案：

一種軟件定義抗毀網絡無損路徑恢復方法，包括如下步驟：

(1)構建抗毀網絡；所述抗毀網絡包括SDN交換機組成的網絡、網絡抗毀控制器、網絡抗毀控制器與所有SDN交換機之間的通信網絡，所述網絡抗毀控制器用于進行網絡傳輸路徑規劃，所述SDN交換機根據網絡流表轉發數據實現網絡端到端數據傳遞；

(2)部署抗毀網絡；

(3)檢測網絡毀傷并進行局部恢復；網絡抗毀控制器實時獲取SDN交換機工作狀態，當SDN交換機有鏈路毀傷時，進行網絡毀傷局部恢復；

(4)對網絡毀傷進行無損恢復；網絡抗毀控制器對未優化路徑進行無損恢復，直至端到端路徑跳數最小。