SDN Overlay網絡故障定位系統及方法技術方案

本發明專利技術涉及一種SDN?Overlay網絡故障定位系統，包括控制器和數個轉發路由器，所述的控制器用于發起全網路徑的流量監測，并根據各支路的流量值確定發生故障的節點，各個所述的轉發路由器用于向所述的控制器提供各支路的流量值；還涉及一種SDN?Overlay網絡故障定位方法，由控制器發起全網路徑的流量監測，由各轉發路由器向所述的控制器提供各支路的流量值；由控制器根據異常流量點確定發生故障的節點。采用了該發明專利技術中的系統及方法，為用戶提供了在虛擬網絡中排查故障的手段，針對虛擬網絡拓撲和實際網元不對應的問題，通過利用現有網絡報文的開銷字節，不改變現有網絡管理的體系就能定位故障節點位置。

Fault location system and method for SDN Overlay network

The present invention relates to a SDN Overlay network fault location system, including a controller and a plurality of forwarding router, the controller for traffic monitoring by whole network path, and according to the flow of each branch to determine the value of node failure, the controller of each of the forwarding router to provide to the branch flow value; also relates to the SDN Overlay network fault location method, traffic monitoring network path initiated by the controller, the controller by the forwarding router to the flow of each branch to provide value; by the controller according to the abnormal flow point to determine the node failure. The system of the invention and the method provides troubleshooting in the virtual network means for users, according to the corresponding virtual network topology and the actual network problems, through the use of existing network message overhead bytes, does not change the existing network management system can locate the fault node location.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及計算機網絡
，特別涉及網絡故障定位
，具體是指一種SDN Overlay網絡故障定位系統及方法。
技術介紹
網絡故障影響網絡系統的正常運行，而造成網絡故障的原因錯綜復雜且不可避免，如配置錯誤、光纖斷裂、交換設備不穩定、惡意攻擊、誤操作、意外斷電等。SDN(Software Defined Network，軟件定義網絡)Overlay虛擬網技術是一種新的網絡技術，同樣無法避免各種網絡故障的發生，而且由于虛擬網技術的復雜性還可能引入更為復雜的網絡故障，例如虛機掛起，虛擬路由器錯誤等，由于虛擬網絡是不與物理網絡直接對應的，造成故障的定位更加困難。因此為了使虛擬網系統穩定運行，必須對虛擬網故障進行快速探測和準確定位，從而為故障修復提供支持。目前網絡故障的探測主要通過上層路由協議來完成，路由器之間如果探測到不可達，則通過重路由機制來避開故障點。而故障定位則主要還是依靠人工手段，很大程度上依賴于網絡管理員的經驗，因此如何迅速定位網絡故障點，也就成為評估網絡管理員能力的一個重要指標。而對于網管來說，要定位故障點也不是一件容易的事情，主要包括Ping目標地址、實地查看路由器指示燈、進行路由設備外觀識別等手段。上述方法對技術人員的要求較高，極端情況下容易引起網絡大面積癱瘓，造成嚴重的后果。而且對于虛擬網來說，除了傳統網絡中的可能發生的故障類型，還有可能是虛擬網構建相關過程中產生的虛擬設備故障，如果仍采用原有傳統網絡的故障排查機制，對網絡管理員就提出了更高的要求，也可能會對網絡造成更為嚴重的影響。這就迫切需要針對虛擬網的特點、技術條件等提出一種全新的故障排查方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種能夠實現不僅為用戶提供了在虛擬網絡中排查故障的手段、而且簡單易實施、對網絡管理員沒有更多的技術要求的SDN Overlay網絡故障定位系統及方法。為了實現上述目的，本專利技術的SDN Overlay網絡故障定位系統及方法如下：該SDN Overlay網絡故障定位系統，其主要特點是，所述的系統包括：控制器和數個個轉發路由器，所述的控制器用于發起全網路徑的流量監測，并根據各支路的流量值確定發生故障的節點，各個所述的轉發路由器用于向所述的控制器提供各支路的流量值。較佳地，所述的控制器用以根據各支路的流量值與系統預設常態值的比較確定異常流量點。更佳地，所述的控制器還用以將兩端地址相同的支路的流量值累加作為該支路的總流量值。本專利技術的該基于上述的系統的SDN Overlay網絡故障定位方法，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟：(1)所述的控制器發起全網路徑的流量監測；(2)各所述的轉發路由器向所述的控制器提供各支路的流量值；(3)所述的控制器根據異常流量點確定發生故障的節點。較佳地，所述的步驟(1)包括以下步驟：(1-1)所述的控制器根據SDN Overlay網絡虛擬層的拓撲結構判斷是否存在目標流量；(1-2)若存在目標流量，則所述的控制器向目標流量所經過的各轉發路由器發起流量監測命令。較佳地，所述的步驟(2)包括以下步驟：(2-1)各個所述的轉發路由器接收到監測命令后，將各支路所傳輸的數據的流量值記錄在外層的保留字段中；(2-2)各個所述的轉發路由器將標記的流量值反饋給所述的控制器。較佳地，所述的步驟(3)包括以下步驟：(3-1)所述的控制器對全網各支路的流量值進行統計；(3-2)所述的控制器分析各支路的流量值并確定發生故障的節點。更佳地，所述的步驟(3-1)包括以下步驟：(3-1-1)所述的控制器按照各支路兩端的地址，記錄相應支路的流量值；(3-1-2)所述的控制器將兩端地址相同的支路的流量值進行累加，作為相應支路上的總流量值。更佳地，所述的步驟(3-2)包括以下步驟：(3-2-1)所述的控制器將各支路的流量大小值與系統預設常態值進行比較，確定流量異常的支路；(3-2-2)所述的控制器根據全網的拓撲結構和統計的流量值，確定異常流量的發生點和其對應的兩端的路由器信息；(3-2-3)所述的控制器根據異常流量點和其對應的兩端的路由器信息，確定發生故障的節點。較佳地，所述的步驟(1)前還包括步驟(0)：(0)所述的控制器根據常態下全網各路徑的流量值，建立流量常態值庫。采用了該專利技術中的SDN Overlay網絡故障定位系統及方法，不僅為用戶提供了在虛擬網絡中排查故障的手段，而且簡單易實施，對網絡管理員沒有更多的技術要求；該方法完全利用軟件功能，實現成本合理，應用方法簡便，為虛擬網路故障定位提供有效的措施；針對虛擬網絡拓撲和實際網元不對應的問題，通過利用現有網絡報文的開銷字節，不改變現有網絡管理的體系，簡單快速的定位虛擬網絡的故障節點位置。附圖說明圖1為本專利技術的一種SDN Overlay網絡故障定位方法流程圖。圖2為本專利技術中的控制器發起全網的路徑流量探測的具體流程圖。圖3為本專利技術中的控制器對全網各支路的流量進行統計的具體流程圖。圖4為本專利技術中的控制器根據全網拓撲結構確定發生故障的節點的流程圖。具體實施方式為了能夠更清楚地描述本專利技術的
技術實現思路
，下面結合具體實施例來進行進一步的描述。該SDN Overlay網絡故障定位系統，其特征在于，所述的系統包括：控制器和數個個轉發路由器，所述的控制器用于發起全網路徑的流量監測，并根據各支路的流量值確定發生故障的節點，各個所述的轉發路由器用于向所述的控制器提供各支路的流量值。在一種較佳的實施方式中，如圖3所示，所述的控制器對全網各支路的流量進行統計包括：控制器按照各支路兩端的地址，該支路的流量大小信息進行記錄；控制器將兩端地址相同的支路的流量進行累加，統計該支路上的總流量大小。還包括一種基于該系統的一種基于所述的系統的SDN Overlay網絡故障定位方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：(1)所述的控制器發起全網路徑的流量監測，具體包括以下步驟：(1-1)所述的控制器根據SDN Overlay網絡虛擬層的拓撲結構判斷是否存在目標流量；(1-2)若存在目標流量，則所述的控制器向目標流量所經過的各轉發路由器發起流量監測命令；(2)各所述的轉發路由器向所述的控制器提供各支路的流量值，具體包括以下步驟：(2-1)各個所述的轉發路由器接收到監測命令后，將各支路所傳輸的數據的流量值記錄在外層的保留字段中；(2-2)各個所述的轉發路由器將標記的流量值反饋給所述的控制器；(3)所述的控制器根據異常流量點確定發生故障的節點，具體包括以下步驟：(3-1)所述的控制器對全網各支路的流量值進行統計；具體包括以下步驟：(3-1-1)所述的控制器按照各支路兩端的地址，記錄相應支路的流量值；(3-1-2)所述的控制器將兩端地址相同的支路的流量值進行累加，作為相應支路上的總流量值；(3-2)所述的控制器分析各支路的流量值并確定發生故障的節點，具體包括以下步驟：(3-2-1)所述的控制器將各支路的流量大小值與系統預設常態值進行比較，確定流量異常的支路；(3-2-2)所述的控制器根據全網的拓撲結構和統計的流量值，確定異常流量的發生點和其對應的兩端的路由器信息；(3-2-3)所述的控制器根據異常流量點和其對應的兩端的路由器信息，確定發生故障的節點。在一種較佳的實施方式中，所述的步驟(本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種SDN?Overlay網絡故障定位系統，其特征在于，所述的系統包括：控制器和數個個轉發路由器，所述的控制器用于發起全網路徑的流量監測，并根據各支路的流量值確定發生故障的節點，各個所述的轉發路由器用于向所述的控制器提供各支路的流量值。

【技術特征摘要】
1.一種SDN Overlay網絡故障定位系統，其特征在于，所述的系統包括：控制器和數個個轉發路由器，所述的控制器用于發起全網路徑的流量監測，并根據各支路的流量值確定發生故障的節點，各個所述的轉發路由器用于向所述的控制器提供各支路的流量值。2.根據權利要求1所述的SDN Overlay網絡故障定位系統，其特征在于，所述的控制器用以根據各支路的流量值與系統預設常態值的比較確定異常流量點。3.根據權利要求2所述的SDN Overlay網絡故障定位系統，其特征在于，所述的控制器還用以將兩端地址相同的支路的流量值累加作為該支路的總流量值。4.一種基于權利要求1所述的系統的SDN Overlay網絡故障定位方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：(1)所述的控制器發起全網路徑的流量監測；(2)各所述的轉發路由器向所述的控制器提供各支路的流量值；(3)所述的控制器根據異常流量點確定發生故障的節點。5.根據權利要求4所述的SDN Overlay網絡故障定位方法，其特征在于，所述的步驟(1)包括以下步驟：(1-1)所述的控制器根據SDN Overlay網絡虛擬層的拓撲結構判斷是否存在目標流量；(1-2)若存在目標流量，則所述的控制器向目標流量所經過的各轉發路由器發起流量監測命令。6.根據權利要求4所述的SDN Overlay網絡故障定位方法，其特征在于，所述的步驟(2)包括以下步驟：(2-1)各個所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張樹民，陳梅，逯利軍，錢培專，李克民，
申請(專利權)人：賽特斯信息科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32