[發(fā)明專利]基于SDN的QoS保障系統(tǒng)及其寬帶資源預(yù)留方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110333750.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113114587A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張凌;李冠霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/851
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/851;H04L12/911;H04L12/927;H04L12/24
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.基于SDN的QoS保障系統(tǒng)，其特征在于，包括：

SDN控制器，用于實(shí)現(xiàn)收集網(wǎng)絡(luò)中交換設(shè)備的特征信息，對(duì)特征信息以json數(shù)據(jù)形式呈遞給網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)模塊，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)模塊發(fā)送的請(qǐng)求按照設(shè)置的規(guī)則分發(fā)給不同的模塊；

網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)模塊，用于實(shí)現(xiàn)將SDN控制器收集的網(wǎng)絡(luò)信息可視化，提供用戶與SDN控制器的通信接口；

QoS保障模塊，用于實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中建立具有服務(wù)質(zhì)量保證的通信鏈路，提前預(yù)留該鏈路上的帶寬資源。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SDN的QoS保障系統(tǒng)，其特征在于：所述SDN控制器包括注冊(cè)模塊、設(shè)備管理模塊、鏈路發(fā)現(xiàn)模塊、拓?fù)浞?wù)模塊、數(shù)據(jù)流模塊、Rest API模塊、靜態(tài)路由模塊和第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，其中：

所述注冊(cè)模塊負(fù)責(zé)所有模塊的注冊(cè)、啟動(dòng)和初始化，模塊之間調(diào)用時(shí)先向注冊(cè)模塊查詢所調(diào)用模塊是否啟動(dòng)并初始化完成，再通過(guò)注冊(cè)模塊發(fā)送調(diào)用請(qǐng)求；

所述設(shè)備管理模塊負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)、跟蹤網(wǎng)絡(luò)中交換設(shè)備和主機(jī)的位置，維護(hù)其設(shè)備ID、MAC地址和IP地址這些關(guān)鍵信息；

所述鏈路發(fā)現(xiàn)模塊負(fù)責(zé)通過(guò)LLDP(Link Layer Discovery Protocol)包和廣播包發(fā)現(xiàn)并維護(hù)網(wǎng)絡(luò)中的鏈路狀態(tài)，獲得交換設(shè)備之間及交換設(shè)備與主機(jī)之間的連接信息；

所述拓?fù)浞?wù)模塊負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的路由，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)中交換設(shè)備調(diào)度拓?fù)湫畔ⅲ?/p>

所述數(shù)據(jù)流模塊負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)流在任何控制器和交換設(shè)備之間進(jìn)行交換；

所述Rest API模塊負(fù)責(zé)通過(guò)Http協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)模塊提供Rest API服務(wù)，將各模塊的功能暴露給網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)模塊；

所述靜態(tài)路由模塊負(fù)責(zé)支持靜態(tài)流表的增加和刪除；

所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊負(fù)責(zé)提供基于數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)和管理服務(wù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SDN的QoS保障系統(tǒng)，其特征在于：所述網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)模塊包括第一網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求模塊、web頁(yè)面解析模塊、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D繪制模塊和資源預(yù)留請(qǐng)求模塊，其中：

所述第一網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求模塊負(fù)責(zé)向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求以及處理服務(wù)器的應(yīng)答；

所述web頁(yè)面解析模塊負(fù)責(zé)解析系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中服務(wù)器響應(yīng)的json數(shù)據(jù)并將其呈現(xiàn)為web頁(yè)面，和第一網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求模塊一起完成數(shù)據(jù)請(qǐng)求和響應(yīng)的過(guò)程；

所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D繪制模塊負(fù)責(zé)接收第一網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求模塊收集到的網(wǎng)絡(luò)中交換設(shè)備與主機(jī)的連接信息，并將信息整理繪制成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D展示到web頁(yè)面；

所述資源預(yù)留請(qǐng)求模塊負(fù)責(zé)接收用戶需要進(jìn)行資源預(yù)留的源主機(jī)和目的主機(jī)信息，并將其發(fā)送給SDN控制器完成下一步資源預(yù)約工作。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SDN的QoS保障系統(tǒng)，其特征在于：所述QoS保障模塊包括第二網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求模塊、路經(jīng)計(jì)算模塊、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和流表下發(fā)模塊，其中：

所述第二網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求模塊向上負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)模塊發(fā)出的資源預(yù)約申請(qǐng)，向下負(fù)責(zé)接收SDN控制器發(fā)出的各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)特征信息，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備編號(hào)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備MAC地址、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP地址和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間鏈路信息；

所述路徑計(jì)算模塊負(fù)責(zé)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)模塊發(fā)出的資源預(yù)約申請(qǐng)信息中的源主機(jī)IP地址和目的主機(jī)IP地址計(jì)算兩者之間帶寬資源充足的最短路徑，并將路徑上經(jīng)過(guò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按順序存儲(chǔ)；

所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)路經(jīng)計(jì)算模塊計(jì)算出來(lái)的路徑信息以及對(duì)資源預(yù)約必要的信息；

所述流表下發(fā)模塊負(fù)責(zé)從第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中逐個(gè)讀取路徑信息，對(duì)路徑上經(jīng)過(guò)的交換設(shè)備發(fā)送流表，做到提前預(yù)約帶寬。