[发明专利]一种基于软件定义网络的开放存储管理调度方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于计算机通信网络技术领域，具体涉及一种基于软件定义网络的开放存储管理调度方法和系统。

背景技术

信息中心网络(Information-Centric Networking，ICN）是一种新型网络结构，以信息或内容为中心，从关注地址和主机转变为关注用户和应用需要的信息内容。ICN体系架构的特点如下：1）以内容为中心的请求应答模型；2）基于内容命名的路由；3）网内缓存；4）内嵌于内容的安全机制。

ICN体系架构存在一定的缺点：1）缺乏内容的主动推送；2）缺乏全网的集中控制机制；3）路由节点数据平面和控制平面耦合要求ICN路由节点硬件高性能。

软件定义网络（Software Defined Network,SDN）是将网络的控制平面（控制器）与数据转发平面（交换机）进行分离，并实现可编程化控制的一种新型网络结构。SDN网络的特点如下：1）数据平面专注于转发，控制平面对网络资源拥有全局视图；2）网络操作系统和业务特性适配以及硬件设备之间的通信可通过设定协议编程实现；3）可根据上层用户的不同业务需求，灵活高效地分配调度基础网络资源。

SDN体系架构也存在一定的缺点：1）缺乏缓存机制；2）缺乏内容控制。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明将SDN架构与ICN架构融合，同时发挥二者优势并相互弥补缺陷，使融合后的架构能够高效利用网络的存储资源及传输资源，并具有高可控性，提供了一种基于软件定义网络的开放存储管理调度系统，其中包含Openflow交换机、SDN网络控制器、域外源服务器以及一个或多个用户，其特征在于，系统中还包含一个或多个域内缓存服务器，充当域内源服务器，用于存储网络中供用户请求的资源；一个或多个用户经由Openflow交换机请求资源；所述一个或多个用户的请求由Openflow交换机转交给SDN网络控制器处理；所述SDN网络控制器将用户所请求的资源缓存至离用户最近的域内缓存服务器；所述SDN网络控制器将用户的请求重新导向至缓存有用户所请求资源的最近的域内缓存服务器；所述用户根据重新导向的请求从缓存服务器获取所请求的资源。

优选地，其中一个或多个用户所请求的资源是相同的。

优选地，其中域内缓存服务器所存储的是网络中的热门资源；所述热门资源为单位时间内被请求的次数多于某一预定门限值的资源。

本发明还提供一种用于权利要求1-3任一项所述系统的存储管理调度方法，其特征在于，包括：

步骤401：用户生成资源请求包以请求视频资源，所述资源请求包报文为UDP包，其中封装有所请求的资源文件名称，以及提供视频的服务器地址；

步骤402：Openflow交换机收到资源请求包报文后无法查找到匹配的流表项，将所述资源请求包报文转发SDN网络控制器；

步骤403：SDN网络控制器收到资源请求包报文，在资源描述表中查找报文中描述的资源；若SDN网络控制器维护的资源描述表中不存在与用户请求内容对应的条目；

步骤404：SDN网络控制器将资源定位包直接返回给用户，格式为：报文为UDP，其中封装有所请求的资源文件名称，以及提供视频的服务器地址；

步骤405：用户收到资源定位包后向报文中所封装的提供视频的服务器地址指定的源服务器请求内容。

优选地，在步骤405后还进一步执行：

步骤406：SDN网络控制器使用OpenCache向域内缓存服务器发出内容索取命令，其中封装有所请求的资源文件名称，以及提供视频的服务器地址；

步骤407：域内缓存服务器收到内容索取命令后向报文中所封装的提供视频的服务器地址指定源服务器请求内容并保存；

步骤408：域内缓存服务器保存完毕后向SDN网络控制器发送内容索取完成命令，命令中封装有所请求的资源文件名称，以及提供视频的服务器地址；

步骤409：SDN网络控制器收到内容索取完成命令后在资源描述表中插入对应资源。

优选地，步骤501：用户生成资源请求包以请求视频资源，所述资源请求包报文为UDP包，其中封装有所请求的资源文件名称，以及提供视频的服务器地址；

步骤502：Openflow交换机收到资源请求包报文后无法查找到匹配的流表项，将所述资源请求包报文转发SDN网络控制器；

步骤503：SDN网络控制器收到资源请求包报文，在资源描述表中查找报文中描述的资源，发现存在与该资源对应的域内缓存服务器条目，则取出资源描述表中名为Caches表项中记录的缓存ID，参考表3；