[發(fā)明專利]一種基于SDN的骨干網(wǎng)流量粒度調(diào)整系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011584779.8
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN112615750A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚景柏;吳遠(yuǎn)明;溫振環(huán)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州西麥科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L12/741
• 代理公司: 深圳市輝泓專利代理有限公司 44510
• 代理人: 劉海軍;孟強(qiáng)

本發(fā)明公開一種基于SDN的骨干網(wǎng)流量粒度調(diào)整系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)包括SDN控制器、業(yè)務(wù)流量調(diào)度應(yīng)用以及白牌物理設(shè)備，SDN控制器和白牌物理設(shè)備相連接，能夠通過網(wǎng)絡(luò)連接互相訪問，業(yè)務(wù)流量調(diào)度應(yīng)用與SDN控制器相連接，業(yè)務(wù)流量調(diào)度應(yīng)用通過SDN控制器實(shí)現(xiàn)與白牌物理設(shè)備相互訪問，SDN控制器、業(yè)務(wù)流量調(diào)度應(yīng)用、白牌物理設(shè)備構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，SDN控制器針對不同的數(shù)據(jù)包下發(fā)相應(yīng)的OpenFlow流表規(guī)則到白牌物理設(shè)備上，白牌物理設(shè)備根據(jù)OpenFlow流表規(guī)則將數(shù)據(jù)發(fā)送到不同的設(shè)備和鏈路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開一種流量粒度調(diào)整方法，特別是一種基于SDN的骨干網(wǎng)流量粒度調(diào)整系統(tǒng)和方法，屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

骨干網(wǎng)的主要作用是使用高速鏈路連接多個(gè)省市或者區(qū)域，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。骨干網(wǎng)是一種大型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一般都為廣域網(wǎng)，其作用范圍可以達(dá)到幾千公里。我國擁有9大骨干網(wǎng)，完成全國各省各市的互聯(lián)互通，以及實(shí)現(xiàn)與其他國家的信息交互。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，通過骨干網(wǎng)不同區(qū)域之間的不同類型的數(shù)據(jù)訪問也越來越廣泛。骨干網(wǎng)扮演著越來越重要的作用，跨區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)傳輸都需要經(jīng)過骨干網(wǎng)。骨干網(wǎng)能否提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，將直接影響業(yè)務(wù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

現(xiàn)有技術(shù)中，骨干網(wǎng)使用高速傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的數(shù)據(jù)傳輸，其主要的特點(diǎn)有以下三點(diǎn)：業(yè)務(wù)復(fù)雜、路由表項(xiàng)數(shù)量大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定。骨干網(wǎng)中承載著各種類型業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)數(shù)量非常龐大，并且業(yè)務(wù)流量需求波動(dòng)性較大。目前，骨干網(wǎng)的業(yè)務(wù)總需求量隨著業(yè)務(wù)種類增多而不斷增大，同時(shí)業(yè)務(wù)需求表現(xiàn)出了豐富的動(dòng)態(tài)特性，鏈路利用率隨時(shí)間變化存在較大的波動(dòng)，業(yè)務(wù)需求峰值最大能夠達(dá)到平均鏈路利用率的2倍以上。

傳統(tǒng)流量調(diào)度技術(shù)采用靜態(tài)算路算法實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流的路由，采用前綴壓縮算法，從而實(shí)現(xiàn)表項(xiàng)數(shù)量的減少，其存在自身固有的不足之處，主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)流量調(diào)度技術(shù)基于分布式的方式進(jìn)行流量調(diào)優(yōu)，存在的缺陷是沒辦法考慮全局資源分布，不能實(shí)現(xiàn)全局管理，對資源統(tǒng)一分配。靜態(tài)路由策略無法滿足骨干網(wǎng)中業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)變化，很容易出現(xiàn)已分配的鏈路無法滿足業(yè)務(wù)的流量變化，導(dǎo)致鏈路的擁塞，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)只能采用丟包的方式，降低了經(jīng)過該鏈路的部分業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。所以必須要引入SDN技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)調(diào)度技術(shù)的不足，基于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的SDN調(diào)度技術(shù)一般都是基于五元組的業(yè)務(wù)流進(jìn)行調(diào)度，但骨干網(wǎng)的業(yè)務(wù)數(shù)量非常龐大，這導(dǎo)致骨干網(wǎng)不能基于五元組的業(yè)務(wù)流為單位進(jìn)行識(shí)別，并進(jìn)行調(diào)度。不管是業(yè)務(wù)流檢測，還是業(yè)務(wù)流調(diào)度，龐大的業(yè)務(wù)數(shù)量會(huì)消耗大量的內(nèi)存和CPU資源，這對執(zhí)行操作的設(shè)備性能要求非常高，而且隨著業(yè)務(wù)量的增大，設(shè)備的路由表項(xiàng)會(huì)急劇上升，甚至超出設(shè)備可支持的表項(xiàng)數(shù)量，這樣會(huì)導(dǎo)致設(shè)備執(zhí)行效率急劇下降，無法滿足在線算法的性能要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的骨干網(wǎng)流量調(diào)度技術(shù)無法滿足骨干網(wǎng)中業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)變化，且會(huì)消耗大量資源的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種基于SDN的骨干網(wǎng)流量粒度調(diào)整系統(tǒng)和方法，采用集中式管控網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)備，通過收集全局信息，能夠準(zhǔn)確全面的掌握網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和鏈路狀態(tài)，鏈路負(fù)載，擬定全局路由策略，從而避免了策略分布制定帶來的沖突問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種基于SDN的骨干網(wǎng)流量粒度調(diào)整系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括SDN控制器、業(yè)務(wù)流量調(diào)度應(yīng)用以及白牌物理設(shè)備，SDN控制器和白牌物理設(shè)備相連接，能夠通過網(wǎng)絡(luò)連接互相訪問，業(yè)務(wù)流量調(diào)度應(yīng)用與SDN控制器相連接，業(yè)務(wù)流量調(diào)度應(yīng)用通過SDN控制器實(shí)現(xiàn)與白牌物理設(shè)備相互訪問。

一種采用上述的基于SDN的骨干網(wǎng)流量粒度調(diào)整系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基于SDN的骨干網(wǎng)流量粒度調(diào)整方法，該方法為SDN控制器、業(yè)務(wù)流量調(diào)度應(yīng)用、白牌物理設(shè)備構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，SDN控制器針對不同的數(shù)據(jù)包下發(fā)相應(yīng)的OpenFlow流表規(guī)則到白牌物理設(shè)備上，白牌物理設(shè)備根據(jù)OpenFlow流表規(guī)則將數(shù)據(jù)發(fā)送到不同的設(shè)備和鏈路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括：

所述的白牌物理設(shè)備是根據(jù)SDN控制器下發(fā)的命令和規(guī)則對設(shè)備自身和流經(jīng)該設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行OpenFlow流表規(guī)則匹配，匹配成功后數(shù)據(jù)包進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。