Sdn鏈路狀態(tài)信息收集方法及裝置制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法及裝置，應(yīng)用于SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN交換設(shè)備，該方法包括：獲取每一個(gè)相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)；生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的接口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收集到所述SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有鏈路狀態(tài)信息。本申請(qǐng)的SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法簡單易行，有效提高了SDN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌氖占省?br> 【專利說明】SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法及裝 置。

【背景技術(shù)】
[0002] SDN(Software Defined Networks,軟件定義網(wǎng)絡(luò)）是一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，通過 將控制平面和數(shù)據(jù)平面分離，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制。應(yīng)用于SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN設(shè)備包 括SDN控制器和SDN交換設(shè)備。SDN控制器負(fù)責(zé)收集網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，?jì)算業(yè)務(wù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)路 徑，SDN交換設(shè)備根據(jù)SDN控制器下發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)流表控制業(yè)務(wù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。
[0003] 目前，SDN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌氖占捎肔LDP (Link Layer Discovery Protocol，鏈路 層發(fā)現(xiàn)協(xié)議）協(xié)議，SDN控制器通過該協(xié)議獲取到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔槲锢硗負(fù)湫畔?；再根?jù) SDN控制器與SDN交換設(shè)備的信息交互獲得交換設(shè)備的三層配置信息，將物理拓?fù)湫畔⑴c 各個(gè)交換設(shè)備的三層配置信息相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)三層拓?fù)湫畔⒌氖占?br> [0004] 上述從物理拓?fù)湫畔⑥D(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)三層拓?fù)湫畔⒌氖占椒ū容^繁瑣，效率低，而 且各個(gè)廠家的SDN設(shè)備在進(jìn)行配置信息交互時(shí)，往往采用私有協(xié)議，可擴(kuò)展性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法，應(yīng)用于 SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN交換設(shè)備，該方法包括：
[0006] 獲取每一個(gè)相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)；
[0007] 生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí) 的接口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0008] 向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收集到所述SDN網(wǎng)絡(luò) 中的所有鏈路狀態(tài)信息。
[0009] 本申請(qǐng)還提供了一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN鏈路狀態(tài)信息收集裝置，應(yīng)用于SDN網(wǎng)絡(luò) 中的SDN交換設(shè)備，該裝置包括 ：
[0010] 標(biāo)識(shí)獲取單元，用于獲取每一個(gè)相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)；
[0011] 信息生成單元，用于生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰 SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的接口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0012] 信息發(fā)送單元，用于向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收 集到所述SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有鏈路狀態(tài)信息。
[0013] 在本申請(qǐng)中，通過在SDN設(shè)備上運(yùn)行三層拓?fù)涫占瘏f(xié)議，使得SDN控制器可以直接 獲取到SDN網(wǎng)絡(luò)中所有SDN交換設(shè)備的鏈路狀態(tài)信息。該方法簡單易行，提高了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?信息的收集效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是SDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2是標(biāo)準(zhǔn)0SPF協(xié)議狀態(tài)機(jī)示意圖；
[0016] 圖3是本申請(qǐng)一種實(shí)施方式中SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法的處理流程圖；
[0017]圖4是本申請(qǐng)一種實(shí)施方式中SDN鏈路狀態(tài)信息收集裝置的基礎(chǔ)硬件示意圖； [0018]圖5是本申請(qǐng)一種實(shí)施方式中SDN鏈路狀態(tài)信息收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 為使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖對(duì)本申請(qǐng)所述 方案作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
[0020] 圖1所示為SDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN設(shè)備包括SDN控制器和SDN 交換設(shè)備（SW1、SW2以及SW3)?，F(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行SDN拓?fù)湫畔⑹占瘯r(shí)采用的是物理拓?fù)湫?息收集協(xié)議，SDN控制器需結(jié)合SDN交換設(shè)備的三層配置信息，將物理拓?fù)湫畔⑥D(zhuǎn)換為三層 拓?fù)湫畔?，該轉(zhuǎn)換過程復(fù)雜，且效率低。
[0021] 針對(duì)上述問題，本申請(qǐng)實(shí)施例提出一種SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法，通過在SDNS 備上直接運(yùn)行三層拓?fù)湫畔⑹占瘏f(xié)議，使SDN控制器可以直接獲取到SDN網(wǎng)絡(luò)中所有SDN 交換設(shè)備的鏈路狀態(tài)信息，從而實(shí)現(xiàn)三層拓?fù)湫畔⒌氖占?br> [0022] 本申請(qǐng)實(shí)施例以0SPF(0pen Shortest Path First,開放式最短路徑優(yōu)先）協(xié)議為 例，通過對(duì)0SPF協(xié)議的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)三層拓?fù)湫畔⒌氖占?SPF協(xié)議是一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，用 于在單一自治系統(tǒng)內(nèi)決策路由。運(yùn)行0SPF協(xié)議的設(shè)備之間通過0SPF協(xié)議報(bào)文交換鏈路狀 態(tài)息。
[0023] 參見圖2,為標(biāo)準(zhǔn)0SPF協(xié)議狀態(tài)機(jī)示意圖，示出了運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)0SPF協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備在進(jìn)行鏈路狀態(tài)信息交互時(shí)所經(jīng)過的各個(gè)狀態(tài)。其中，Down(初始狀態(tài)）表示網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備之間還未開始交換信息，此時(shí)，可以發(fā)送Hello報(bào)文（鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文），建立鄰居關(guān)系； Attempt (中間狀態(tài)1)和Init (中間狀態(tài)2)為中間狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)類型不同所經(jīng)過的中間狀 態(tài)也會(huì)不同，該狀態(tài)為臨時(shí)狀態(tài)，此狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的會(huì)話還未建立；2-Way (會(huì)話建立 狀態(tài)）表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的雙向會(huì)話已建立，已形成鄰居關(guān)系，在此狀態(tài)下鏈路狀態(tài)信息 已生成；ExStart (信息交換初始狀態(tài)）為信息交換之前的準(zhǔn)備階段，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立 主從關(guān)系；Exchange(信息交換狀態(tài)）表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間交換鏈路狀態(tài)信息的摘要信息； Loading(信息加載狀態(tài)）表示當(dāng)有新的鏈路狀態(tài)信息需要加載時(shí)，向?qū)Χ司W(wǎng)絡(luò)設(shè)備請(qǐng)求加 載新的鏈路狀態(tài)信息；Full (完全鄰接狀態(tài)）表示鏈路狀態(tài)信息已加載完成，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間 的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫已同步。
[0024] 參見圖3,為本申請(qǐng)SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法的一個(gè)實(shí)施例流程圖，該實(shí)施例從 SDN交換設(shè)備側(cè)對(duì)SDN鏈路狀態(tài)信息的收集過程進(jìn)行描述。
[0025] 步驟310,獲取每一個(gè)相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)。
[0026] 首先，在SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有SDN設(shè)備上啟動(dòng)0SPF協(xié)議，SDN設(shè)備在Down狀態(tài)下 通過發(fā)送Hello報(bào)文發(fā)現(xiàn)鄰居。本申請(qǐng)實(shí)施例中，當(dāng)SDN交換設(shè)備接收相鄰SDN設(shè)備發(fā)送 的Hello報(bào)文時(shí)，可以從Hello報(bào)文中獲取到相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)，該設(shè)備標(biāo)識(shí)為相鄰 SDN設(shè)備的唯一身份標(biāo)識(shí)。
[0027] 步驟320,生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰SDN設(shè)備的 設(shè)備標(biāo)識(shí)的接口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0028] SDN交換設(shè)備通過Hello報(bào)文獲取到相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)后，進(jìn)入2-Way狀 態(tài)，在該狀態(tài)下根據(jù)接收Hello報(bào)文的接口以及從該Hello報(bào)文中獲取到的相鄰SDN設(shè)備 的設(shè)備標(biāo)識(shí)，建立接口與相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即生成針對(duì)該接口的鏈路 狀態(tài)信息。以圖1所示SW1為例，SW1在接口 S1上接收到SW2發(fā)送的Hello報(bào)文，從Hello 報(bào)文中獲取SW2的設(shè)備標(biāo)識(shí)（例如，1. 1. 1. 1)，建立S1與設(shè)備標(biāo)識(shí)（1. 1. 1. 1)的對(duì)應(yīng)關(guān)系， SW1知道SW2為相鄰設(shè)備，連接在S1接口上。SDN交換設(shè)備通過對(duì)每一個(gè)接口進(jìn)行上述處 理，獲得所有接口的鏈路狀態(tài)信息。
[0029] 可見，SDN交換設(shè)備在2-Way狀態(tài)下，已經(jīng)生成了用于描述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞逆溌窢顟B(tài)信 息。在SDN網(wǎng)絡(luò)中，SDN控制器負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)路徑的計(jì)算，只有SDN控制器需要知道全 網(wǎng)的鏈路狀態(tài)信息，SDN交換設(shè)備之間不需要交換鏈路狀態(tài)信息以及路徑計(jì)算。因此，SDN 交換設(shè)備之間運(yùn)行的0SPF協(xié)議在2-Way狀態(tài)下停止向前繼續(xù)變遷，不再進(jìn)行后續(xù)的鏈路狀 態(tài)信息交換。本申請(qǐng)實(shí)施例通過在SDN交換設(shè)備之間運(yùn)行部分0SPF協(xié)議，減少了協(xié)議運(yùn)算 量。
[0030] 步驟330,向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收集到所述 SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有鏈路狀態(tài)信息。
[0031] SDN交換設(shè)備在生成本地的所有鏈路狀態(tài)信息后，將本地的鏈路狀態(tài)信息發(fā)送給 SDN控制器，以使SDN控制器根據(jù)收集到的SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有SDN交換設(shè)備發(fā)送的鏈路狀態(tài) 信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)路徑計(jì)算。
[0032] 由于SDN交換設(shè)備與SDN控制器的連接關(guān)系不同，其向SDN控制器發(fā)送鏈路狀態(tài) 信息的方式也不同。在步驟210中已知SDN交換設(shè)備可以通過Hello報(bào)文獲取相鄰SDNS 備的設(shè)備標(biāo)識(shí)，獲知與其相鄰的SDN設(shè)備。因此，SDN交換設(shè)備可以查詢本地保存的所有設(shè) 備標(biāo)識(shí)，判斷SDN交換設(shè)備是否與SDN控制器相鄰。根據(jù)SDN交換設(shè)備與SDN控制器的連 接關(guān)系，SDN交換設(shè)備可以通過以下兩種方式向SDN控制器發(fā)送鏈路狀態(tài)信息。
[0033] 當(dāng)SDN交換設(shè)備與SDN控制器相鄰時(shí)，在SDN交換設(shè)備與SDN控制器之間運(yùn)行標(biāo) 準(zhǔn)的0SPF協(xié)議，協(xié)議狀態(tài)一直運(yùn)行到Full狀態(tài)，完成SDN控制器與相鄰SDN交換設(shè)備之間 的鏈路狀態(tài)信息交換。SDN交換設(shè)備通過組播報(bào)文LSU (Link State Update，鏈路狀態(tài)更 新）報(bào)文向SDN控制器發(fā)送鏈路狀態(tài)信息。由于SDN交換設(shè)備只需要將鏈路狀態(tài)信息發(fā)送 給SDN控制器，因此，SDN交換設(shè)備在發(fā)送鏈路狀態(tài)信息時(shí)，不需要泛洪處理，只需要發(fā)送給 SDN控制器。
[0034] 當(dāng)SDN交換設(shè)備不與SDN控制器相鄰時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)的0SPF協(xié)議無法發(fā)送鏈路狀態(tài) 信息，此時(shí)，可以根據(jù)預(yù)先配置的SDN控制器的IP地址，將該IP地址作為目的IP地址，通 過單播報(bào)文的方式，將鏈路狀態(tài)信息發(fā)送給SDN控制器。其中，SDN控制器的IP地址可以 在SDN交換設(shè)備上手工配置，或通過SDN控制器下發(fā)配置信息給SDN交換設(shè)備。
[0035] SDN控制器在接收到所有的鏈路狀態(tài)信息后，剔除收集到的SDN控制器與SDN交換 設(shè)備之間的鏈路狀態(tài)信息，只計(jì)算SDN交換設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，但不需要按照?biāo)準(zhǔn)協(xié)議 要求立即計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，可在有業(yè)務(wù)需求時(shí)觸發(fā)計(jì)算。另外，由于SDN控制器只需要收集拓 撲信息，在收到SDN交換設(shè)備的鏈路狀態(tài)信息后，不需要按照標(biāo)準(zhǔn)的0SPF協(xié)議要求向其它 SDN交換設(shè)備泛洪。
[0036] 現(xiàn)仍以圖1所示SDN網(wǎng)絡(luò)為例，介紹SDN鏈路狀態(tài)信息收集的處理過程。
[0037] 假設(shè)，SW1的設(shè)備標(biāo)識(shí)為1. 1. 1. 1，SW2的設(shè)備標(biāo)識(shí)為2. 2. 2. 2, SW3的設(shè)備標(biāo)識(shí)為 3. 3. 3. 3, SDN控制器的設(shè)備標(biāo)識(shí)為4. 4. 4. 4。以SW1為例，SW1分別接收到SDN控制器、SW2 以及SW3的Hello報(bào)文，根據(jù)接收Hello報(bào)文的接口以及Hello報(bào)文中攜帶的設(shè)備標(biāo)識(shí)，建 立接口與設(shè)備標(biāo)識(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即生成SW1每一個(gè)接口的鏈路狀態(tài)信息，見表1。
[0038]
[0039] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN鏈路狀態(tài)信息收集方法，應(yīng)用于SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN交換設(shè)備， 其特征在于，該方法包括： 獲取每一個(gè)相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)； 生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的接 口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收集到所述SDN網(wǎng)絡(luò)中的 所有鏈路狀態(tài)信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取每一個(gè)相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)， 包括： 接收相鄰SDN設(shè)備發(fā)送的鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文； 從所述鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文中獲取所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收相鄰SDN設(shè)備發(fā)送的鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文 之前，還包括： 在所述SDN交換設(shè)備中啟動(dòng)開放最短路徑優(yōu)先OSPF協(xié)議； 所述鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文為OSPF協(xié)議的Hello報(bào)文。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息， 包括： 根據(jù)獲取的每一個(gè)相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)，判斷是否與所述SDN控制器相鄰； 當(dāng)與所述SDN控制器相鄰時(shí)，通過組播報(bào)文向所述SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括： 當(dāng)不與所述SDN控制器相鄰時(shí)，獲取預(yù)先配置的SDN控制器的IP地址； 根據(jù)所述SDN控制器的IP地址，通過單播報(bào)文向所述SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信 息。
6. -種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN鏈路狀態(tài)信息收集裝置，應(yīng)用于SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN交換設(shè)備， 其特征在于，該裝置包括： 標(biāo)識(shí)獲取單元，用于獲取每一個(gè)相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)； 信息生成單元，用于生成鏈路狀態(tài)信息，所述鏈路狀態(tài)信息包含獲取到所述相鄰SDN 設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的接口與所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 信息發(fā)送單元，用于向SDN控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息，以使所述SDN控制器收集到 所述SDN網(wǎng)絡(luò)中的所有鏈路狀態(tài)信息。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述標(biāo)識(shí)獲取單元，包括： 報(bào)文接收模塊，用于接收相鄰SDN設(shè)備發(fā)送的鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文； 標(biāo)識(shí)獲取模塊，用于從所述鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文中獲取所述相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述標(biāo)識(shí)獲取單元，還包括： 協(xié)議啟動(dòng)模塊，用于在所述報(bào)文接收模塊接收相鄰SDN設(shè)備發(fā)送的鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文之 前，在所述SDN交換設(shè)備中啟動(dòng)開放最短路徑優(yōu)先OSPF協(xié)議； 所述鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文為OSPF協(xié)議的Hello報(bào)文。
9. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述信息發(fā)送單元，包括： 相鄰判斷模塊，用于根據(jù)獲取的每一個(gè)相鄰SDN設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識(shí)，判斷是否與所述SDN 控制器相鄰； 信息發(fā)送模塊，用于當(dāng)與所述SDN控制器相鄰時(shí)，通過組播報(bào)文向所述SDN控制器發(fā)送 所述鏈路狀態(tài)信息。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述信息發(fā)送單元，還包括： 地址獲取模塊，用于當(dāng)不與所述SDN控制器相鄰時(shí)，獲取預(yù)先配置的SDN控制器的IP 地址； 所述信息發(fā)送模塊，還用于根據(jù)所述SDN控制器的IP地址，通過單播報(bào)文向所述SDN 控制器發(fā)送所述鏈路狀態(tài)信息。
【文檔編號(hào)】H04L12/24GK104283722SQ201410597871
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】章海鋒 申請(qǐng)人:杭州華三通信技術(shù)有限公司