[發明專利]面向分層分域SDN多控制器架構的拓撲發現系統及方法

在審

• 申請號: 202111060980.0
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113890848A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 魏雯婷;肖哲;王慶軼;顧華璽;李健嘉;劉巖哲
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L45/02
• 分類號: H04L45/02;H04L41/12
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于網絡通信技術領域，公開了一種面向分層分域SDN多控制器架構的拓撲發現系統及方法，包括：設備信息采集模塊采集主機與SDN交換機信息；鏈路發現報文發送模塊構造鏈路發現報文并控制報文的轉發，并在子SDN控制器中解析報文；鏈路發現報文處理模塊解析子SDN控制器收到鏈路發現報文，得到報文中的交換機ID、交換機端口ID、子域ID以及虛擬端口ID；鏈路構造模塊根據不同報文信息構建域內鏈路、跨域鏈路或虛擬端口；全局抽象拓撲生成模塊在主SDN控制器中生成全局抽象拓撲。本發明能夠同時進行域內、跨域拓撲發現，并進行了全網拓撲抽象，提升了拓撲發現的效率、保證拓撲發現的實時性、降低拓撲發現的時間開銷。

技術領域

本發明屬于通信網絡技術領域，尤其涉及一種面向分層分域SDN多控制器架構的拓撲發現系統及方法。

背景技術

目前：軟件定義網絡（Software Defined Networking，SDN）, 是一種新型網絡體系架構。SDN通過轉控分離形成控制平面和數據平面，引入統一的編程接口，可對全網的設備進行邏輯集中的管理，無須依賴底層網絡轉發設備，屏蔽了來自底層網絡轉發設備的差異。

傳統的SDN網絡采用單控制器，隨著網絡規模的擴大，單控制器難以滿足不斷增長的流處理需求，而且當控制器故障時，會導致整個網絡的癱瘓，另外控制平面的可擴展性也一直是一個長期的問題。多控制器的SDN部署是在大型網絡中解決單點故障以及擴展控制平面的一種被廣泛接受的方法。然而，在傳統的SDN架構中，SDN控制器通過LLDP協議自動進行拓撲發現，這只使用于單域的SDN網絡進行拓撲發現，當網絡中存在兩個及以上SDN網絡時，LLDP協議無法發現網絡中存在的完整拓撲。

目前對于SDN多控制器架構下進行拓撲發現的方法種類繁多，從現有的公開資料來看：

申請公布號為CN111163003A，名稱為“一種無線多控制域SDN網絡的拓撲發現方法”的專利申請，公開了一種支持SDN多控制域下的拓撲發現方法，該方法的主要思想是，通過擴展LLDP報文發現跨域鏈路，通過解析LLDP報文在本域SDN控制器中建立鄰域抽象拓撲。該方法的主要步驟包括：第一步所有SDN控制器構建擴展后的LLDP報文并發送至各自管理的SDN交換機，第二步SDN交換機處理LLDP報文，將其轉發至鄰居交換機，第三步SDN控制器解析LLDP報文并建立域內鏈路與跨域鏈路，第四步全網信息同步，每個SDN控制器建立鄰域抽象拓撲。該方法通過擴展LLDP報文可以發現跨域鏈路，但在全網信息同步時，每個SDN控制器即需要掌握本域拓撲，又需要掌握鄰域抽象拓撲。一方面，當發生全局拓撲變化事件時，拓撲變化信息需要同步到多個SDN控制器，無法保證較高的拓撲發現實時性；另一方面，該方法只適用于水平式SDN多控制器架構，無法適用于分層分域的SDN多控制器架構。