[發明專利]基于軟件定義網絡帶狀態數據平面的突發流處理方法

有效

• 申請號: 201811501128.0
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109561026B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 張棟;張瑞;朱丹紅;周政演
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/947
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明涉及一種基于軟件定義網絡帶狀態數據平面的突發流處理方法，基于SDN中的南向協議OpenFlow的帶狀態擴展版本來處理可能引發網絡擁塞的突發流問題。通過在交換機中加入狀態表來區分流量的不同狀態，以便采用不同路由策略來避免擁塞。

技術領域

本發明涉及軟件定義網絡領域，具體涉及一種基于軟件定義網絡帶狀態數據平面的突發流處理方法。

背景技術

網絡流量突發指的是網絡業務流量突然出現的重大變化。網絡需要處理不同來源的各種流量需求，所以網絡中承載的流量并不會是連續且一成不變的。比如對于阿里巴巴，每年的雙十一是流量突發的時候。除此之外，平時網絡訪問量也會隨時間變化，比如后半夜流量總是比較少，周末流量總是比較多。流量時時刻刻都會出現變動，就會出現流量突發的問題。流量突發很有可能形成網絡擁塞，從而產生丟包、延時和抖動等問題，導致網絡服務質量下降。除此之外，突發流量還可能對網絡造成更大的危害，比如DOS攻擊等。研究表明，絕大多數的網絡流量都具有突發性。在數據通信和計算機網絡領域，時常需要對流量進行預測分析，因此對突發流進行分析處理成為網絡中不可避免的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于軟件定義網絡帶狀態數據平面的突發流處理方法，能有效地對流量突發情況進行處理。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于軟件定義網絡帶狀態數據平面的突發流處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1:收集交換機的歷史流量信息，得到正常流量和突發流量的劃分界限，以及流量峰值；

步驟S2:針對交換機內部每個流的突發狀態設計對應的轉發路徑；

步驟S3:設計兩個狀態，default_i代表第i條流正常流量的默認狀態，對應第i條流正常流量情況的轉發路徑；state_i代表第i條流流量突發的狀態，對應第i條流突發狀態下的轉發路徑；

步驟S4: 根據每個流的當前狀態default_i或state_i，構建得到狀態表；

步驟S4:當流量監測器檢測到第i條流流量突發時，交換機內部狀態表中該流的當前狀態從default_i轉換到state_i，將帶有state_i狀態的標簽寫入該流的后續數據包中，帶有state_i狀態標簽的數據包將按照state_i對應的轉發路徑進行轉發；當檢測到突發流量變回正常值時，觸發狀態從state_i轉換到default_i;通過狀態轉換切換轉發路徑。

進一步的，所述步驟S1具體為:收集交換機的歷史流量信息，得到正常流量和突發流量的劃分界限T為后續路徑的流量達到鏈路最大負載的90%時的流量大小；設歷史流量峰值是F，當前流量大小為，有兩個分支路徑的路徑分流比是，鏈路承載量是，當時，。

進一步的，所述步驟S4中具體為：

步驟S41:交換機收到第i條流的數據包后，獲得第i條流流的基本信息和其當前狀態；

步驟S42:流量監測器對第i條流進行檢測，當沒有收到觸發狀態轉換的信號，交換機則直接根據流的當前狀態在流表中進行匹配并轉發;當檢測到時，default_i狀態轉換為state_i，然后根據轉換后的狀態信息，在流表中進行匹配，根據匹配到的流表項進行數據包轉發；在state_i態下，為了防止流量大小在T值附近波動引起狀態切換頻繁，檢測到 時，state_i 狀態切換回default_i。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：