[發明專利]基于SDN與邊緣計算技術的分布式網絡控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202110136952.6
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112887412B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 詹志宏;侯姍姍;孫小會;范冬冬;劉年國
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司淮南供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H04L67/10
• 分類號: H04L67/10;H04L41/042;H04L41/12;H04L41/22
• 代理公司: 北京恒泰銘睿知識產權代理有限公司 11642
• 代理人: 楊昊

1.一種基于SDN與邊緣計算技術的分布式網絡控制系統，其特征在于，所述分布式網絡控制系統包括：順次鏈接的一級網絡總控層、二級站點分控層(4)和邊緣感知層；其中，

所述一級網絡總控層用于全局資源調度管理和全局網絡視圖管理；所述二級站點分控層(4)用于局部數據資源計算管理和局部網絡視圖管理；所述邊緣感知層用于終端數據采集管理和邊緣計算管理；

所述一級網絡總控層包括：SDN總控制器(1)和一級OpenFlow交換機(2)；其中，

所述SDN總控制器(1)通過OpenFlow標準協議支持的服務抽象層提供的FlowProgrammer、Statistic Manager服務組件控制一級OpenFlow交換機(2)數據轉發、路由選擇和流量分發選擇，實現對二級站點分控層(4)所上傳數據資源的計算、存儲以及調度，和對數據資源的歸類及按需分配，以實現全局資源調度管理；

所述二級站點分控層(4)包括：SDN分控制器(3)和二級OpenFlow交換機(10)；其中，

局域網中的SDN分控制器(3)通過OpenFlow標準協議及其拓展協議進行資源管理調度控制二級OpenFlow交換機(10)轉發，實現局域網數據資源的數據計算、存儲、身份鑒別和服務請求排隊處理，以實現局部數據資源計算管理。

2.根據權利要求1所述的基于SDN與邊緣計算技術的分布式網絡控制系統，其特征在于，所述SDN總控制器(1)還通過OpenFlow標準協議支持的服務抽象層提供的TopologyManager服務組件和通過REST API接口擴展OpenFlow模塊提供的API接口擴展MPLS標簽管理以及LSP路徑，實現一級OpenFlow交換機(2)的MPLS標簽交換功能、下發探測報文計算網絡拓撲和獲取網絡狀態，以及通過SDN總控制器(1)拓展的多種WEB UI組件，顯示實時流量狀態和網絡拓撲狀態并在前端展示，以實現全局網絡視圖管理。

3.根據權利要求1所述的基于SDN與邊緣計算技術的分布式網絡控制系統，其特征在于，所述SDN分控制器(3)還通過OpenFlow標準協議支持的服務抽象層提供的TopologyManager服務組件和通過REST API接口擴展OpenFlow模塊提供的API接口拓展隧道管理、L3VPN APP及其WEB UI組件控制二級OpenFlow交換機(10)實現局域網網絡控制，以及業務隔離及拓撲狀態的前端展示，以實現局部網絡視圖管理。

4.根據權利要求1所述的基于SDN與邊緣計算技術的分布式網絡控制系統，其特征在于，所述邊緣感知層由各類傳感器模塊(5)、MEC網關(7)、應用服務器(6)、二層交換機(8)和邊緣計算節點(9)組成；

傳感器模塊(5)負責即時感知各終端設備的狀態信息，并將各類信息傳送給MEC網關(7)，MEC網關(7)負責匯總歸集各傳感器模塊(5)上傳的狀態信息，MEC網關(7)將匯總歸集的狀態數據通過二層交換機(8)接入到邊緣計算節點(9)中；

各類應用服務器(6)通過接入二層交換機(8)將數據傳送至邊緣計算節點(9)，邊緣計算節點(9)對各類數據進行數據清洗、閾值比對、狀態分發及狀態告警，并對清洗后的數據上傳至二層站點分控制層中的SDN分控制器(3)。

5.根據權利要求4所述的基于SDN與邊緣計算技術的分布式網絡控制系統，其特征在于，MEC網關(7)提供多種數據傳輸接口，包括RS485接口、RS232接口、USB接口、RJ-45接口、紅外線接口和/或藍牙接口。

6.根據權利要求4所述的基于SDN與邊緣計算技術的分布式網絡控制系統，其特征在于，所述傳感器模塊(5)為溫濕度、紅外探測、攝像頭、門磁、交直流狀態監測、水浸或煙霧傳感器中的任意一種。

7.一種基于SDN與邊緣計算技術的分布式網絡控制方法，其特征在于，所述分布式網絡控制方法基于權利要求1-6中的任意一項所述的基于SDN與邊緣計算技術的分布式網絡控制系統，所述分布式網絡控制方法包括：

通過一級網絡總控層對全局資源調度管理和全局網絡視圖管理，通過與一級網絡總控層鏈接的二級站點分控層(4)對局部數據資源計算管理和局部網絡視圖管理，通過與二級站點分控層(4)鏈接的邊緣感知層對終端數據采集管理和邊緣計算管理。