[發(fā)明專利]一種基于POF的異構(gòu)標識網(wǎng)絡模型及數(shù)據(jù)包及管理異構(gòu)標識網(wǎng)絡的方法

有效

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• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113285838B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 張汝云;鄒濤;徐琪;李順斌;朱祖勍;陳波帆;鄭齊濤;唐紹飛
• 申請（專利權(quán)）人: 之江實驗室
• 主分類號: H04L41/14
• 分類號: H04L41/14;H04L45/745;H04L41/0893
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 張榮鑫

本發(fā)明公開了一種基于POF的異構(gòu)標識網(wǎng)絡模型及數(shù)據(jù)包及管理異構(gòu)標識網(wǎng)絡的方法，包括：建立一個基于POF的異構(gòu)標識的網(wǎng)絡模型、設計異構(gòu)標識網(wǎng)絡中通信數(shù)據(jù)包的格式實現(xiàn)基于POF管理異構(gòu)標識網(wǎng)絡。其中，在模型中，控制器負責路徑規(guī)劃、下發(fā)流表的任務；解析器負責解析異構(gòu)標識并把結(jié)果返回給控制器的任務；POF交換機負責數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)任務；管理器負責連接異構(gòu)標識設備與POF交換機，具體任務是封裝異構(gòu)標識設備發(fā)送的數(shù)據(jù)包然后轉(zhuǎn)發(fā)給POF交換機與接收來自POF交換機的數(shù)據(jù)包并轉(zhuǎn)發(fā)給正確的異構(gòu)標識設備。該方法中使用POF管理異構(gòu)標識網(wǎng)絡，利用POF的特性使得網(wǎng)絡能夠處理不同標識種類的數(shù)據(jù)包且不用為每種標識都設計一種通信協(xié)議，減少網(wǎng)絡的開發(fā)難度，同時不影響正常的數(shù)據(jù)面通信。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于POF的異構(gòu)標識網(wǎng)絡模型及數(shù)據(jù)包及管理異構(gòu)標識網(wǎng)絡的方法。

背景技術(shù)

隨著5G的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了快速發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)中引入了對物理世界的感知，從而實現(xiàn)對人與物、物與物的通信方式。作為區(qū)分不同作為識別區(qū)分不同目標對象的物聯(lián)網(wǎng)標識，則是實現(xiàn)以上信息通信以及各類應用的基礎與前提。因此與其相關(guān)的研究也吸引了工業(yè)界與學術(shù)界的關(guān)注。

但是物聯(lián)網(wǎng)標識的種類繁多，以識別目標和應用場景，大致可以分為3類：1）對象標識；2）通信標識；3）應用標識。應用標識可以直接進行相關(guān)對象信息的檢索與獲取；通信標識要保證通信兩端的節(jié)點具有同一類的標識，作為通信雙方的相對地址或者絕對地址；對象標識則是物聯(lián)網(wǎng)中的各種物理實體或邏輯實體。根據(jù)標識，通信雙方可以通過解析并獲取到對方的地址，從而建立雙方之間的通信連接。一個對象可以擁有多個對象標識，但一個標識唯一地對應一個實體對象或邏輯對象。在物聯(lián)網(wǎng)中，設計一種有效的物理和邏輯實體標識尋址方法，這不僅可以通過標識來獲取到該物品的相關(guān)信息，而且可以根據(jù)相關(guān)標識來獲取到物體的地址，再通過地址來進行信息的傳遞。

物聯(lián)網(wǎng)中設備標識的異構(gòu)性，使得其網(wǎng)絡通信方式也發(fā)生了變化。基于這些異構(gòu)標識我們需要構(gòu)建合適的傳輸網(wǎng)絡、路由方式。然而主流的標識編碼方案，例如：EPC、Ecode、OID等，它們的編碼方式不同，標識的長度不同。因此，難以使用傳統(tǒng)網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)對異構(gòu)標識網(wǎng)絡的管理。

軟件定義網(wǎng)絡（SDN）是一種新型的網(wǎng)絡架構(gòu)。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構(gòu)中，控制面與數(shù)據(jù)面緊密耦合。而SDN架構(gòu)以控制平面和數(shù)據(jù)平面分離為基本原則，采用開放而且標準化的控制面數(shù)據(jù)面通信協(xié)議（南向通信接口），使得網(wǎng)絡的控制和管理不依賴于特定的網(wǎng)絡硬件，并能夠提供一套靈活的網(wǎng)絡應用程序接口（北向通信接口），方便網(wǎng)絡管理員通過一個邏輯集中的控制平面，使用軟件靈活的數(shù)據(jù)面轉(zhuǎn)發(fā)行為進行編程。

OpenFlow是當前主流的SDN實現(xiàn)技術(shù)，它的核心思想是將數(shù)據(jù)面設備的轉(zhuǎn)發(fā)行為抽象為“匹配+動作”模型。然而，傳統(tǒng)的OpenFlow協(xié)議并不適用于異構(gòu)標識網(wǎng)絡的轉(zhuǎn)發(fā)，因為OpenFlow流表需要理解數(shù)據(jù)包首部字段的含義才能進行正確解析并匹配轉(zhuǎn)發(fā)。這種協(xié)議依賴的特點限制了其在異構(gòu)標識網(wǎng)絡中的應用。

協(xié)議無感知轉(zhuǎn)發(fā)（POF）是一種軟件定義網(wǎng)絡（SDN）的南向協(xié)議。它定義了一套協(xié)議無感知的轉(zhuǎn)發(fā)指令集（POF-FIS）來對數(shù)據(jù)包進行匹配操作。因此支持POF的交換機不需要提取任何協(xié)議字段的知識，可以完全通過通用的偏移量，長度元組來定義協(xié)議字段。在異構(gòu)標識網(wǎng)絡中利用POF，針對不同的標識，僅僅需要指定不同的偏移量，長度去解析相應字段，即可實現(xiàn)匹配轉(zhuǎn)發(fā)。

因此，在新的網(wǎng)絡基礎架構(gòu)和技術(shù)下，基于POF來管理異構(gòu)標識網(wǎng)絡具有更大的靈活性和可適應性。

發(fā)明內(nèi)容

本方案的技術(shù)內(nèi)容分為三個部分。一是建立一種基于POF管理異構(gòu)標識網(wǎng)絡的網(wǎng)絡模型；二是設計數(shù)據(jù)包格式，使具有異構(gòu)標識的網(wǎng)絡實體能夠通信；三是設計異構(gòu)標識的解析器，讓控制器能根據(jù)解析結(jié)果下發(fā)流表，實現(xiàn)通信。