[發明專利]支持數據調度的意圖型工業SDN北向接口系統及交互方法

有效

• 申請號: 201810481361.0
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108777633B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 王恒;文小林;劉清華
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種支持數據調度的意圖型工業SDN北向接口系統及交互方法，屬于工業網絡技術領域。本發明在充分考慮異構工業網絡業務特征的基礎上，針對網絡管理者在使用普通北向接口部署復雜網絡業務時，面臨的網絡配置流程復雜、接口功能限制等問題，在控制層和應用層之間增加一個具備一定自主決策能力的意圖型北向接口系統，屏蔽工業網絡中復雜的配置流程。同時，在該系統基礎上，針對數據的確定性調度、傳輸可靠性保障等業務，提供一組意圖型北向接口，實現網絡技術和網絡接口的解耦，降低業務部署難度。

技術領域

本發明屬于工業網絡技術領域，涉及一種支持數據調度的意圖型工業SDN北向接口系統及交互方法。

背景技術

SDN(Software Defined Network，軟件定義網絡)是一種新興網絡架構，其在物理上將傳統網絡中高度耦合的控制面和數據轉發面進行解耦，通過統一的南向接口協議來實現控制層對底層網絡設備的集中管理和控制，為網絡領域帶來了一場革命。而北向接口作為應用層和控制層之間的重要銜接，是用戶部署網絡業務、更改網絡配置的重要一環。目前北向接口按照設計角度的差異可以分為：功能型北向接口和意圖型北向接口。其中，功能型北向接口關注網絡能力最大限度地開放，其接口一般是實現基礎的網絡管理和協議配置，具有較強的技術相關性；而意圖型北向接口側重于網絡業務的實現，應用層的網絡管理者只需以一種聲明式的術語表達自己的網絡意圖即可，無需關注具體的實現細節。因此，意圖型北向接口可以有效降低業務部署難度，加速業務創新。

目前，應用SDN技術管理異構工業網絡也受到業界的廣泛關注，然而，在實現較為復雜的業務需求時，如數據流調度、跨網調度、傳輸可靠性保障等，采用普通北向接口面臨著網絡配置流程復雜、接口功能限制等問題。此時，意圖型北向接口為其提供了新的解決思路，因此，設計一種基于業務需求的意圖型SDN北向接口系統，解決異構工業網絡中的數據流調度復雜、傳輸可靠性難以用軟件調節等問題，對工業網絡的智能化升級都具有重要意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種支持數據調度的意圖型工業SDN北向接口系統及交互方法，針對確定性調度、傳輸可靠性保障等業務，提供一套通俗易懂的意圖型北向接口，實現網絡技術和網絡接口的解耦，降低業務部署難度。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

支持數據調度的意圖型工業SDN北向接口系統，該系統針對調度數據流的創建、數據流屬性和方法的調整以及傳輸可靠性保障三種類型的網絡業務，使用一種聲明式術語進行描述，實現一組與技術無關的意圖型北向接口；該系統包括兩個部分：解析器和策略分析器，其中，策略分析器包括業務分析模塊、核心處理單元、指令集模塊和結果校驗模塊，上述模塊和單元有如下關系：

(1)所述解析器的核心部分是語法解析模塊，其功能是將北向接口請求中特定語法格式的聲明式術語按照業務對象、業務屬性和業務方法進行解析，并將解析結果送入策略分析器中的業務分析模塊，進行后續決策判斷；

(2)所述業務分析模塊將對解析內容中業務對象進行分析，確定該請求涉及的子網對象，同時，判斷該請求是否涉及跨網操作；

(3)所述核心處理單元包括多個工業網絡的策略分析模塊，該模塊被用于完成調度決策、調度資源計算、傳輸可靠性計算工作；

(4)所述指令集模塊將根據策略分析模塊的計算結果生成一系列指令；該指令包括三部分：指令目標、指令信息和動作，其中指令目標是指具體的網絡節點、路由和交換機網絡設備，而指令信息包括超幀表、路由表、鏈路表、交換機流表信息和交換機隊列信息，具體的動作支持5種類型：配置、刪除、修改、添加和查詢；

(5)所述結果校驗模塊對反饋結果和業務需求的具體指標進行校驗，并給出校驗結果，以便系統做進行進一步調整。

基于所述系統的支持數據調度的意圖型工業SDN北向接口交互方法，所述調度數據流的創建包括以下步驟：