一種基于SDN的全網絡整形方法、裝置和系統制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種基于SDN的全網絡整形方法、裝置和系統，其中方法包括：控制器預先設置基于SDN的全網絡整形算法配置任務序列，任務序列包括整形缺省配置表和整形動態表；當控制器接收到交換機上報的用戶報文時，獲取源IP地址和目的IP地址，根據目的IP地址計算報文的轉發路徑，并根據源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形類型和帶寬生成整形動態表的動態條目；控制器根據動態條目中的整形類型和帶寬確定整形帶寬，并將轉發路徑和整形帶寬添加到流表中下發給交換機。本發明專利技術能夠控制全網的整形算法，并可以提供端到端的整形策略。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術實施方式涉及數據通訊
，尤其涉及一種基于SDN(SoftwareDefinedNetwork，軟件定義網絡)的全網絡整形方法、裝置和系統。
技術介紹
流量整形(TrafficShaping)是一種主動調整流量輸出速率的措施，限制流出某一網絡的某一連接的流量與突發，使這類報文以比較均勻的速度向外發送。流量整形通常使用緩沖區和令牌桶來完成，當報文的發送速度過快時，首先在緩沖區進行緩存，在令牌桶的控制下再均勻地發送這些被緩沖的報文。傳統的的交換機的流量整形根據本交換機的出口帶寬，對入口的突發流量進行整形，整個過程如圖1所示：交換機接收到來自客戶端的突發流量后，采用預先設置的整形算法，例如漏桶算法(LeakyBucket)與令牌桶算法(TokenBucket)，對突發流量進行整形，使其成為均速流量發送給服務器。在實施本專利技術的過程中，專利技術人發現現有技術至少存在如下問題：傳統的網絡整形算法，只支持分布式配置,如果網絡規模較大,配置將會非常繁瑣和復雜.整形算法只基于某臺交換機,無法實現端到端的整形策略。應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本專利技術的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本專利技術的
技術介紹
部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術實施方式的目的在于提供一種基于SDN的全網絡整形方法、裝置和系統，能夠控制全網的整形算法，配置集中、簡單和靈活，并可以提供端到端的整形策略。為實現上述目的，本專利技術實施方式提供一種基于SDN的全網絡整形方法，包括：控制器預先設置基于SDN的全網絡整形算法配置任務序列，所述任務序列包括整形缺省配置表和基于流的整形動態表，其中所述整形缺省配置表包括整形類型和帶寬；當控制器接收到交換機上報的用戶報文時，從所述用戶報文中獲取源IP地址和目的IP地址，根據目的IP地址計算所述報文的轉發路徑，并根據所述源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形類型和帶寬生成整形動態表的動態條目；控制器根據所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型和帶寬確定整形帶寬，并將計算的所述轉發路徑和確定的所述整形帶寬添加到流表中下發給SDN中的交換機，以使交換機根據所述整形帶寬對接收到的突發流量進行整形處理。進一步地，所述方法還包括：控制器接收交換機通過私有的Experimenter報文上報的端口可用帶寬。進一步地，所述整形類型包括靜態設置和出口帶寬；如果所述整形類型為靜態設置，則帶寬為整形后的勻速速率；如果所述整形類型為出口帶寬，則帶寬為端口可用帶寬的百分比。進一步地，所述根據所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型和帶寬確定整形帶寬寬，包括：如果所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型為靜態設置，則整形帶寬為所述動態條目中設置的帶寬；如果所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型為出口帶寬，根據交換機上報的端口可用帶寬計算轉發路徑的最小可用帶寬，則整形帶寬為所述轉發路徑的最小可用帶寬×所述動態條目中出口帶寬的百分比。進一步地，所述將計算的所述轉發路徑和確定的所述整形帶寬添加到流表中下發給SDN中的交換機，以使交換機根據所述整形帶寬對接收到的突發流量進行整形處理，包括：所述控制器將計算的所述轉發路徑和確定的所述整形帶寬添加到流表中下發給SDN中的交換機；當交換機接收到突發流量的數據報文時，獲取數據報文的源IP地址和目的IP地址，并根據所述數據報文的源IP地址和目的IP地址和流表進行匹配；如果所述數據報文和流表不匹配，則將所述所述數據報文上報給控制器；如果所述數據報文和流表匹配且沒有超過所述流表中的整形帶寬，則將所述數據報文根據所述流表中的轉發路徑進行轉發；如果所述數據報文和流表匹配但超過所述流表中的整形帶寬，則將所述數據報文發送給緩沖區，令牌桶根據整形帶寬對所述數據報文的突發流量限制為小于等于整形帶寬的均速流量后，將所述數據報文根據流表的轉發路徑進行轉發。為實現上述目的，本專利技術實施方式還提供一種基于SDN的全網絡整形系統，包括：控制器，用于預先設置基于SDN的全網絡整形算法配置任務序列，所述任務序列包括整形缺省配置表和基于流的整形動態表，其中所述整形缺省配置表包括整形類型和帶寬；當接收到交換機上報的用戶報文時，從所述用戶報文中獲取源IP地址和目的IP地址，根據目的IP地址計算所述報文的轉發路徑，并根據所述源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形類型和帶寬生成整形動態表的動態條目；根據所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型和帶寬確定整形帶寬，并將計算的所述轉發路徑和確定的所述整形帶寬添加到流表中下發給SDN中的交換機；交換機，用于根據所述整形帶寬對接收到的突發流量進行整形處理。為實現上述目的，本專利技術實施方式還提供一種控制基于SDN的全網絡整形的裝置，包括：第一處理模塊，用于預先設置基于SDN的全網絡整形算法配置任務序列，所述任務序列包括整形缺省配置表和基于流的整形動態表，其中所述整形缺省配置表包括整形類型和帶寬；第二處理模塊，用于當接收到交換機上報的用戶報文時，從所述用戶報文中獲取源IP地址和目的IP地址，根據目的IP地址計算所述報文的轉發路徑，并根據所述源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形類型和帶寬生成整形動態表的動態條目；第三處理模塊，用于根據所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型和帶寬確定整形帶寬，并將計算的所述轉發路徑和確定的所述整形帶寬添加到流表中下發給SDN中的交換機，以使交換機根據所述整形帶寬對接收到的突發流量進行整形處理。由上可見，本專利技術實施方式提供的一種基于SDN的全網絡整形方法、裝置和系統，控制器預先設置基于SDN的全網絡整形算法配置任務序列，所述任務序列包括整形缺省配置表和基于流的整形動態表，其中整形缺省配置表包括整形類型為出口帶寬，從而可以根據用戶報文的源IP地址和目的IP地址，以及整形缺省配置表的整形類型和帶寬，生成整形動態表的動態表項；定義私有的Experimenter報文，從而交換機能夠主動向控制器上報端口出口帶寬；控制器根據整形動態表的動態表項控制全網的整形算法；擴展流表，控制器將轉發路徑和整形帶寬添加到流表中下發給SDN中的交換機，從而交換機根據所述整形帶寬對接收到的突發流量進行整形處理。因此，本專利技術能夠控制全網的整形算法，配置集中、簡單和靈活，并可以提供端到端的整形策略。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖逐一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術中傳統交換機的流量整形的示意圖；圖2為本專利技術實施方式提供的基于SDN的全網絡整形系統的架構示意圖；圖3為本專利技術實施方式提供的基于SDN的全網絡整形方法的流程示意圖；圖4為本專利技術實施方式中整形缺省配置表、整形動態表、流和用戶的關系示意圖；圖5為本專利技術實施方式擴展的Experimenter消息格式的示意圖；圖6為本專利技術另一實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于SDN的全網絡整形方法，其特征在于，包括：控制器預先設置基于SDN的全網絡整形算法配置任務序列，所述任務序列包括整形缺省配置表和基于流的整形動態表，其中所述整形缺省配置表包括整形類型和帶寬；當控制器接收到交換機上報的用戶報文時，從所述用戶報文中獲取源IP地址和目的IP地址，根據目的IP地址計算所述報文的轉發路徑，并根據所述源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形類型和帶寬生成整形動態表的動態條目；控制器根據所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型和帶寬確定整形帶寬，并將計算的所述轉發路徑和確定的所述整形帶寬添加到流表中下發給SDN中的交換機，以使交換機根據所述整形帶寬對接收到的突發流量進行整形處理。

【技術特征摘要】
1.一種基于SDN的全網絡整形方法，其特征在于，包括：控制器預先設置基于SDN的全網絡整形算法配置任務序列，所述任務序列包括整形缺省配置表和基于流的整形動態表，其中所述整形缺省配置表包括整形類型和帶寬；當控制器接收到交換機上報的用戶報文時，從所述用戶報文中獲取源IP地址和目的IP地址，根據目的IP地址計算所述報文的轉發路徑，并根據所述源IP地址、目的IP地址以及整形缺省配置表中的整形類型和帶寬生成整形動態表的動態條目；控制器根據所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型和帶寬確定整形帶寬，并將計算的所述轉發路徑和確定的所述整形帶寬添加到流表中下發給SDN中的交換機，以使交換機根據所述整形帶寬對接收到的突發流量進行整形處理。2.根據權利要求1所述的基于SDN的全網絡整形方法，其特征在于，所述方法還包括：控制器接收交換機通過私有的Experimenter報文上報的端口可用帶寬。3.根據權利要求2所述的基于SDN的全網絡整形方法，其特征在于，所述整形類型包括靜態設置和出口帶寬；如果所述整形類型為靜態設置，則帶寬為整形后的勻速速率；如果所述整形類型為出口帶寬，則帶寬為端口可用帶寬的百分比。4.根據權利要求3所述的基于SDN的全網絡整形方法，其特征在于，所述根據所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型和帶寬確定整形帶寬寬，包括：如果所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型為靜態設置，則整形帶寬為所述動態條目中設置的帶寬；如果所述用戶報文對應的整形動態表的動態條目中的整形類型為出口帶寬，根據交換機上報的端口可用帶寬計算轉發路徑的最小可用帶寬，則整形帶寬為所述轉發路徑的最小可用帶寬×所述動態條目中出口帶寬的百分比。5.根據權利要求4所述的基于SDN的全網絡整形方法，其特征在于，所述將計算的所述轉發路徑和確定的所述整形帶寬添加到流表中下發給SDN中的交換機，以使交換機根據所述整形帶寬對接收到的突發流量進行整形處理，包括：所述控制器將計算的所述轉發路徑和確定的所述整形帶寬添加到流表中下發給SDN中的交換機；當交換機接收到突發流量的數據報文時，獲取數據報文的源IP地址和目的IP地址，并根據所述數據報文的源IP地址和目的IP地址和流表進行匹配；如果所述數據報文和流表不匹配，則將所述所述數據報文上報給控制器；如果所述數據報文和流表匹配且沒有超過所述流表中的整形帶寬，則將所述數據報文根據所述流表中的轉發路徑進行轉發；如果所述數據報文和流表匹配但超過所述流表中的整形帶寬，則將所述數據報文發送給緩沖區，令牌桶根據整形帶寬對所述數據報文的突發流量限制為小于等于整形帶寬的均速流量后，將所述數據報文根據流表的轉發路徑進行轉發。6.一種基于SDN的全網絡整形系統，其特征在于，包括：控制器，用于預先設置基于SDN的全網絡整形算法配置任務序列，所述任務序列包括整形缺省配置表和基于流的整形動態表，其中所述整形缺省配置表包括整形類型和帶寬；當接收到交換機上報的用戶報文時，從所述用戶報文中獲取源IP地址和目的IP地址，根據目的IP地址計算所述報文的轉發...

【專利技術屬性】
技術研發人員：翟躍，
申請(專利權)人：上海斐訊數據通信技術有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31