[發明專利]一種利用控制面鏈路自動保護數據面鏈路的方法和系統

在審

• 申請號: 201910330550.2
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110113258A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 韋文;師進;馬蘭;周宇暉;張鑫
• 申請（專利權）人: 北京全路通信信號研究設計院集團有限公司
• 主分類號: H04L12/703
• 分類號: H04L12/703;H04L12/707
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍

本發明涉及一種利用控制面鏈路自動保護數據面鏈路的方法和系統，所述方法包括：通過控制器收集全網拓撲信息；在數據面鏈路中建立傳送節點之間業務交換的主用路徑，在傳送節點之間建立業務交換的備用路徑；將所述備用路徑和控制面鏈路合路，構建合路鏈路；檢測所述主用路徑和備用路徑的鏈路故障情況；根據鏈路故障情況自動進行主用路徑和備用路徑的倒切動作。本發明通過設計傳送節點設備的新結構，然后由控制器下發流表項在原控制面鏈路資源中為數據面主用路徑創建備用路徑，提供對數據面鏈路內主用路徑的冗余保護，避免了業務通信因鏈路故障發生中斷，進一步提高了SDN網絡通信的可靠性。

技術領域

本發明屬于通信管理設施技術領域，特別涉及一種利用控制面鏈路自動保護數據面鏈路的方法和系統。

背景技術

軟件定義網絡(Software Defined Network，SDN)技術是一種新型網絡創新架構，是一種實現網絡虛擬化的方式。SDN中主要包含兩類設備：控制器、傳送節點。SDN架構的核心思想是將網絡設備的控制面(control plane)與數據面(data plane)分離開，傳送節點開放可編程的控制接口，由位于中心的控制器對整個網絡的傳送節點進行集中控制，實現豐富的網絡新功能，靈活控制和調度網絡資源，滿足快速發展的網絡需求。其中，控制面指控制器和傳送節點之間的網絡互連及相關控制行為，數據面指傳送節點之間的網絡互連及相關數據傳送行為。數據面的具體數據傳送行為方式將取決于控制面的具體控制行為，通常控制器通過下發數據轉發流表項(flow table)到傳送節點中對其進行控制，下發過程可遵循一些已頒布的協議標準，比如Openflow協議、Netconf協議、OVSDB協議等。圖1為SDN整體結構示意圖。

SDN有兩種控制方式：帶內控制和帶外控制。

帶外控制，是指傳送節點采用獨立的控制面端口連接控制器，多個傳送節點和控制器的連接需要一張獨立的網絡來運行。通常情況下，該獨立的網絡使用傳統技術實現。

但是由于現有SDN技術中帶外控制需要組建獨立的控制面網絡，如圖2所示的傳統SDN傳送節點設備結構示意圖，其明顯的劣勢在于需要投入更多的網絡設備資源和網絡鏈路資源，并且數據面與控制面各自獨享相關網絡資源，以至于數據面鏈路一旦出現故障會直接導致傳送節點之間網絡互連以及相關數據傳送能力失效。

為此需要一種新的SDN控制方式，充分避免數據面鏈路出現故障，而導致整個SDN架構癱瘓的情況。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種利用控制面鏈路自動保護數據面鏈路的方法，其特征在于，所述方法包括：

通過控制器收集全網拓撲信息；

在數據面鏈路中建立傳送節點之間業務交換的主用路徑，在傳送節點之間建立業務交換的備用路徑；

將所述備用路徑和控制面鏈路合路，構建合路鏈路；

檢測所述主用路徑和備用路徑的鏈路故障情況；

根據鏈路故障情況自動進行主用路徑和備用路徑的倒切動作。

優選的，所述全網拓撲信息包括傳送節點信息、網絡端口信息和鏈路互連信息。

優選的，所述傳送節點信息包括與網絡端口相對應的旁路端口信息。

優選的，其特征在于，所述控制器通過控制面下發數據轉發流表項到各個所述傳送節點建立所述主用路徑，所述控制器下發鏈路保護流表項建立所述備用路徑。

優選的，根據所述主用路徑的網絡端口對應信息以及所述備用路徑的旁路端口對應信息下發所述鏈路保護流表項。

優選的，所述主用路徑上進行單跳行為或多跳行為，所述備用路徑對主用路徑進行逐跳的冗余保護。

優選的，所述備用路徑和控制面鏈路通過波分復用技術建立合路鏈路。