[发明专利]基于OpenFlow协议的网络多路径实现方法及系统

说明书

本发明提供一种基于OpenFlow协议的网络多路径实现方法及系统。其中，所述系统至少包括：用于基于网络拓扑信息来确定各可进行多路径传输的信息的各可行路径信息，进而确定各可行路径间的所有交叉节点的路径确定模块；用于基于所有交叉节点各自的链路信息来确定各交叉节点各自的各端口的权重信息的权重确定模块；用于基于各端口的权重信息来配置各端口各自对应的OpenFlow交换机的组表信息，并予以下发的组表下发模块；以及用于配置所有交叉节点各自对应的OpenFlow交换机的流表信息的流表下发模块，由此，OpenFlow交换机能基于流表信息中的组的类型信息来将可进行多路径传输的信息流按照组表信息中各端口的权重信息来转发。

技术领域

本发明涉及采用OpenFlow协议的网络领域，特别是涉及一种基于OpenFlow协议的网络多路径实现方法及系统。

背景技术

传统网络中，最基本的路由方式是基于某一种特定的策略为每一对通信实体间选择一条通信路径，这种方式实现的是单路径的路由，这种情况下，即便网络中存在多条不同链路到达同一目的地址，发往目的地的数据包也只能利用其中的一条链路，其他链路处于备份状态或者无效状态。即便在动态路由环境下，某些路径出现问题，然后可以切换到其他路径，但是路径之间的相互切换是需要一定的时间的。然而，随着网络流量的增大，以及对网络可靠性要求的提高，便出现了多路径转发，它提供了一种机制来分配通信量、平衡网络负载，以及提供容错能力，所以一直在电路交换网络和分组交换网络中受到人们的青睐。比较常用的有ECMP(Equal-Cost Multipath Routing)等价多路径、WCMP(Weighted CostMultipath)加权多路径、策略路由和多拓扑路由等。

等价多路径路由协议(ECMP)可以在网络环境允许的情况下同时使用多条链路转发同一目的地址的数据包，不仅增加了传输带宽，而且可以无时延无丢包地备份失效链路的数据传输。它最大的特点是实现了等值情况下，多路径负载均衡和链路备份的目的，在静态路由和OSPF中基本上都支持ECMP功能。然而实际情况是，各路径的带宽、时延和可靠性等不同，但却把开销看成是一样的，不能很好地利用带宽，尤其在路径间差异大时，效果会非常不理想。例如，路由器两个出口，两条路径，一个带宽是100M，一个带宽是4M，如果部署的是ECMP，则实际上利用到的网络总带宽只能达到8M。

相对于ECMP，WCMP能够非常灵活地按照比例在链路上传递流量，ECMP仅仅是它的一个特例。IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)、EIGRP(Enhanced InteriorGateway Routing Protocol)和部分静态路由也支持WCMP。

策略路由是根据一定的策略进行报文转发，因此策略路由是一种比目的路由更灵活的路由机制。在路由器转发一个数据报文时，首先根据配置的规则对报文进行过滤，匹配成功则按照一定的转发策略进行报文转发。这种规则可以基于标准和扩展访问控制列表，也可以基于报文的长度；而转发策略则是控制报文按照指定的策略路由表进行转发，也可以修改报文的IP优先字段。因此，策略路由是对传统IP路由机制的有效增强。策略路由一般基于route-map表、多策略路由表以及多转发表实现的。

多拓扑路由(MTR：Multitopology Routing)是一种私有技术。它是除了基于目的路由和基于策略的路由两大路由方式之外的第三种路由方式。在复杂网络中，它实现了拓扑级的流量分路径传递。