[發明專利]一種基于軟件定義網絡的云網絡拓撲構建方法

有效

• 申請號: 202110205004.3
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113037542B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 劉忻;吳炯輝;陳岳峰
• 申請（專利權）人: 廣州市品高軟件股份有限公司
• 主分類號: H04L41/12
• 分類號: H04L41/12;H04L67/12
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 張玲春

本發明提供了一種基于軟件定義網絡的云網絡拓撲實現方法，包括：接收數據包，使用預設的流表對數據包進行匹配生成首包；SDN控制器的數據獲取單元接收首包，修改處理邏輯，異步生成首包數據副本；SDN控制器的數據處理單元接收首包數據副本后根據流表規則提取虛擬機通信數據；SDN控制器數據庫引擎單元將預處理后數據存放到本地時態數據庫，設置時間標簽，形成通信時態數據。通過對時態數據庫進行配置，使其定時按照數據處理策略對數據進行匯聚統計，使得采集所得的過程數據更精準，進一步減少網絡拓撲分析的數據量，提高拓撲分析的效率，節省計算資源。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種基于軟件定義網絡的云網絡拓撲構建方法。

背景技術

隨著互聯網的快速發展，網絡架構日益復雜，網絡運維難度越來越大。為了及時處理網 絡故障，運維人員需要獲取到網絡拓撲信息，并在此基礎上對網絡拓撲進行可視化，借助網 絡拓撲獲得更加完備的網絡視角和線索，實現對網絡故障的快速定位。

在云網絡環境中，同一物理機上的多臺虛擬機之間的網絡通信過程是傳統技術難以發現 的，且有別于傳統網絡拓撲，在上述環境中云網絡根據自身云平臺虛擬機組網的邏輯有自定 義的網絡拓撲結構，如AWS有VPC(Virtual Private Cloud，簡稱VPC，虛擬私有云)、Openstack 有Neotrun等，但是這類拓撲結構自身只能顯示網絡的邏輯關系，無法顯示設備的狀態和連 接通信情況。

為了解決上述問題，現有技術普遍采用在各個流量端口處采集數據包的方式，這種方式 需要部署額外的采集引擎，增加了維護的成本，需要采集數據數量很龐大，在單位時間內網 絡通信拓撲分析，對數據包收集，拆分和組合耗時多，處理會耗費大量的計算資源。

業界常用一種基于SDN的LLDP報文實現鏈路探測的方式來獲取網絡信息，實現云網絡 拓撲的構建，為了達到鏈路分析的目的，需要由SDN控制器產生并發送大量的報文，這樣不 僅容易對控制器的正常業務處理造成影響，還嚴重消耗網絡帶寬，拓撲發現的效率很低。

現有技術中還普遍采用在各個流量端口處采集數據包的方式進而解析提取拓撲數據，生 成網絡拓撲，這種方式需要部署額外的采集引擎，增加了維護的成本，需要采集數據數量很 龐大，在單位時間內網絡通信拓撲分析，對數據包收集，拆分和組合耗時多，處理會耗費大 量的計算資源。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于軟件定義網絡的云網絡拓撲構建方法，以解決上述背景 技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明無需部署額外的采集引擎，通過修改SDN控制器，使其 在和SDN交換機的網絡處理過程中，異步采集過程數據，對接收到的首包進行拷貝，并結合 流表邏輯對首包副本數據進行預處理，從而獲取云網絡中設備通信數據。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

接收數據包，使用預設的流表對所述數據包進行匹配生成首包；SDN控制器的數據獲取 單元接收所述首包；所述SDN控制器修改處理邏輯，異步生成所述首包數據副本。

所述SDN控制器的數據處理單元接收所述首包數據副本后根據所述流表規則提取虛擬 機通信數據；所述通信數據包括：controllerHost、switchId、源目標網卡ID、源目標MAC 地址、源目標IP地址、包類型、源目標端口和流表動作。

所述SDN控制器的數據處理單元將所述controllerHost設置為預處理后數據的分組標簽， 其中所述controllerHost是所述SDN控制器的唯一標識。

所述SDN控制器數據庫引擎單元將所述預處理后數據存放到本地時態數據庫，設置時間 標簽，形成通信時態數據。