軟件定義網(wǎng)絡(luò)(sdn)中基于性能的路由的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明一般涉及通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN，software-definednetworks)領(lǐng)域?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]在軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)架構(gòu)中，執(zhí)行重要的網(wǎng)絡(luò)路由和切換功能的控制平面(controlplane)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面(dataforwardingplane)是分離的(decoupled)?？刂破矫婵梢允沁壿嫾械?，且可以利用各種不同架構(gòu)的硬件組件來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)平面可采用廉價且簡單的網(wǎng)絡(luò)開關(guān)或路由器，該網(wǎng)絡(luò)開關(guān)或路由器可由SDN控制器配置而得到。由于在定制和優(yōu)化特定用戶需求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方面的可量測性(scalability)、成本效益、可靠性和靈活性，因此在研宄和商業(yè)環(huán)境中，SDN范式(paradigm)均已日益獲得普及。[0003]基于性能的路由能夠通過基于與期望標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的路徑性能，為應(yīng)用數(shù)據(jù)選擇優(yōu)化的路徑或負載平衡，以改善網(wǎng)絡(luò)的實時應(yīng)用性能和可用性。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的路由器或其他硬件裝置能夠很容易地檢測和提供可用于性能評估的路徑性能數(shù)據(jù)。[0004]但是，由于SDN中的控制平面與數(shù)據(jù)平面分離，因此SDN控制器難以根據(jù)實時路由性能獲得與路由性能相關(guān)的數(shù)據(jù)和智能控制特定應(yīng)用數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的分配?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0005]因此，提供一種基于網(wǎng)絡(luò)的實時路由或鏈路(link)性能的SDN路由機制是有?的。[0006]本文提供了一種用于SDN中的基于性能的路由的系統(tǒng)和方法。SDN控制器配置為，基于由虛擬路由器提供的實時路由性能評估來自適應(yīng)地確定數(shù)據(jù)傳輸路由。虛擬路由器包括收集路由性能數(shù)據(jù)的路由檢測組件，以及基于由SDN控制器所提供的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)來評估路由性能的性能評估組件。評估結(jié)果被發(fā)送到SDN控制器，并用于為特定的應(yīng)用程序智能確定較好的路由選擇和路由使用。根據(jù)該確定，SDN控制器更新與虛擬路由器有關(guān)的流量表(flowtable)以用于后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸。在另一些實施例中，路由性能檢測和/或評估模塊可被設(shè)置在SDN控制器中。[0007]在本發(fā)明的一個實施例中，一種利用虛擬網(wǎng)絡(luò)單元在軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)中路由數(shù)據(jù)的計算機實現(xiàn)方法包括:(I)識別SDN中用于發(fā)送分組數(shù)據(jù)的源節(jié)點和目的地節(jié)點；(2)識別評估標(biāo)準(zhǔn)；(3)檢測表示源節(jié)點和目的地節(jié)點之間的鏈路性能的性能數(shù)據(jù)；(4)參照評估標(biāo)準(zhǔn)評估性能數(shù)據(jù)；(5)將評估結(jié)果發(fā)送至SDN的SDN控制器；以及(6)接收由SDN控制器基于評估結(jié)果而配置的流量表。[0008]上述內(nèi)容是概要說明，因此包含對細節(jié)的必要的簡化、概括和省略；因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，該概要說明只是示意性的，并非意在做出任何方式的限制。在下文所闡述的非限制性詳細說明中，僅由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的其他方面、創(chuàng)新性特征和優(yōu)點將變得清楚?！靖綀D說明】[0009]通過閱讀以下詳細說明并結(jié)合附圖，可以更好地理解本發(fā)明的多個實施例，附圖中相同的參考標(biāo)記指代相同的元件，其中:[0010]圖1A為描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDN虛擬路由器的示例性配置的功能框圖，所述SDN虛擬路由器能夠獲得路由性能數(shù)據(jù)并向SDN控制器提供評估結(jié)果。[0011]圖1B為描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDN控制器的示例性配置的功能框圖，所述虛擬路由器能夠獲取路由性能數(shù)據(jù)并評估路由性能。[0012]圖2為描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、在SDN中基于鏈路性能路由數(shù)據(jù)的示例性計算機實現(xiàn)方法的流程圖。[0013]圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的分布式SDN控制系統(tǒng)的示例性架構(gòu)的框圖，所述分布式SDN控制系統(tǒng)配置為基于由虛擬路由器所確定的實時鏈路性能來控制數(shù)據(jù)路由。[0014]圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDN的示例性架構(gòu)的框圖，所述SDN裝配有分布式SDN控制系統(tǒng)，并配置為基于實時鏈路性能發(fā)送數(shù)據(jù)。【具體實施方式】[0015]下面將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明，附圖中舉例說明了其示例。雖然本發(fā)明是結(jié)合優(yōu)選實施例進行描述的，但應(yīng)當(dāng)意識到的是，這些優(yōu)選實施例并非意在將本發(fā)明限制于這些實施例。相反，本發(fā)明意在覆蓋如權(quán)利要求所限定的包含在本發(fā)明的精神和保護范圍內(nèi)的變形、修改和等同體。此外，在本發(fā)明的下述實施例的詳細說明中，提供了許多特定細節(jié)以便于更徹底地理解本發(fā)明。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識到，本發(fā)明可以在不需要這些特定細節(jié)的情況下得以實施。在其他方面，未詳細描述公知的方法、步驟、組件和電路，以避免對本發(fā)明的實施例中的各個方面造成不必要的混淆。雖然為了清楚起見，方法是按照編號的步驟的順序來描述的，但該編號并不必然代表步驟的順序。應(yīng)當(dāng)理解的是，某些步驟可以跳過，或并行執(zhí)行，或不需要維持嚴(yán)格的順序而執(zhí)行。顯示本發(fā)明實施例的附圖是半概括性的，并非按比例的，尤其是附圖中的某些尺寸為了呈現(xiàn)得清楚是被放大顯示的。類似的，雖然為了便于描述，附圖中的視角呈現(xiàn)為大致相似的方向，但附圖中的這種描繪在很大程度上是任意的。一般而言，本發(fā)明能夠以任意方向來操作。[0016]符號和術(shù)語[0017]但是，應(yīng)當(dāng)記住的是，所有這些以及類似的術(shù)語與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)，且僅僅是適用于這些物理量的便捷標(biāo)記。除非特別聲明，否則從下面的描述中可以清楚地理解的是，在本發(fā)明的全文中，采用諸如“處理”、“訪問”、“執(zhí)行”、“存儲”或“表現(xiàn)(rendering)”之類術(shù)語的描述指的是計算機系統(tǒng)或類似電子計算裝置的動作和處理，計算機系統(tǒng)對在計算機系統(tǒng)的寄存器和存儲器以及其他計算機可讀介質(zhì)中代表物理(電子)量的數(shù)據(jù)進行管理，以及將其轉(zhuǎn)換為計算機系統(tǒng)的存儲器或寄存器或其他類似信息存儲器、傳輸或顯示裝置中的類似的代表物理量的其他數(shù)據(jù)。[0018]當(dāng)某個組件出現(xiàn)于多個實施例中時，使用相同的參考標(biāo)記意味著該組件是與最初的實施例中所示組件相同的組件。[0019]軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)中基于性能的路由[0020]本發(fā)明的實施例采用軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)中的虛擬網(wǎng)絡(luò)單元來檢測并評估實時路由(或鏈路)性能，并將評估結(jié)果提供給SDN控制器以自適應(yīng)地(adaptively)確定數(shù)據(jù)傳輸路徑。根據(jù)本發(fā)明的虛擬網(wǎng)絡(luò)單元包括性能檢測組件和性能評估組件，配置為檢測路由性能數(shù)據(jù)并參照針對某一應(yīng)用的一套標(biāo)準(zhǔn)來評估路由性能。評估結(jié)果被反饋給相關(guān)聯(lián)的SDN控制器，從而智能地確定傳輸路徑并據(jù)此輸入(populate)虛擬路由器的流量表。[0021]圖1A為描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDN虛擬路由器110的示例性配置的功能框圖，SDN虛擬路由器110能夠獲取路由性能數(shù)據(jù)并將評估結(jié)果提供給SDN控制器120。在這個簡化形式中，虛擬路由器110包括虛擬開關(guān)111、路由檢測模塊112和路由性能評估模塊113。路由檢測模塊112可包括代理程序。在該實施例中，虛擬路由器110被用作兩個物理網(wǎng)絡(luò)裝置141和142的抽象表示。該網(wǎng)絡(luò)裝置可以是路由器、開關(guān)或被配置以用作路由器或開關(guān)的任意裝置，例如服務(wù)器、桌上型電腦、移動計算裝置等。SDN控制器120能夠智能地管理用于特定應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)傳輸，并通過流量表管理來指令虛擬路由器執(zhí)行操作。[0022]例如，根據(jù)虛擬路由器110發(fā)出的用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組的路由發(fā)現(xiàn)請求的指示，SDN控制器可預(yù)先確定被指定的源節(jié)點和目的地節(jié)點之間的若干個可用路由(viableroutes)。SDN控制器可操作以為這些可用路由創(chuàng)建與特定評估標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的評估任務(wù)，并將任務(wù)分配給虛擬路由器110。路由檢測模塊112配置為響應(yīng)于評估分配而檢測和采集性能數(shù)據(jù)。在路由性能評估模塊113中處理性能數(shù)據(jù)，并參照評估標(biāo)準(zhǔn)生成評估結(jié)果。然后將評估結(jié)果發(fā)送給SDN控制器120并用于從可用路由中選擇一條或多條最優(yōu)傳輸路由，并將數(shù)據(jù)流分配到所選擇的路由。SDN利用所選擇的路由以及其他相關(guān)信息更新流量表。虛擬開關(guān)111隨后查詢更新后的流量表以對新到的分組執(zhí)行操作。由此，通過考慮實時路由性能，數(shù)據(jù)流能夠有利地以高效方式在SDN中傳送。相應(yīng)地，網(wǎng)絡(luò)性能也能得以改善。[0023]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明不限于在虛擬路由器中獲取鏈路性能數(shù)據(jù)的任何特定機制。例如，檢測模塊112可以是簡單的代理程序或復(fù)雜的分級系統(tǒng)。代理(agent)能夠收集網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)的特定性能信息。例如，可以從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、下層架構(gòu)和實際服務(wù)器中選擇性地收集涉及特定應(yīng)用的可用性、使用情況和當(dāng)前第1頁1 2 3