[发明专利]一种软件定义网络实现方法和主控制器

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种软件定义网络实现方法和主控制器。

背景技术

软件定义网络(SDN，SoftwareDefinedNetwork)是一种新型的网络架构， 它的设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离，并实现可编程化 控制。通常，在SDN网络中，交换设备只负责单纯的数据转发，其硬件架构将 趋向于统一化，其各个部件在各个厂家之间趋向于通用化。而原来负责路由、 安全、策略、服务质量(QoS，QualityofService)、流量工程等的控制平面将 由专门的SDN控制器实现。一台SDN控制器网络控制多台SDN交换设备，SDN 交换设备与SDN控制器之间通讯的协议一般是开放流(OpenFlow)协议。一 个典型的SDN网络拓扑图如图1所示，在该SDN网络中包括两个控制器，每 个控制器分别控制多个交换设备。

在SDN网络中，由于环路的存在，极易引起广播风暴，因此，如何有效避 免网络中出现的环路，从而避免广播风暴成为亟待解决的问题。

在传统的以太网中，为了解决网络中出现环路的问题，如图2所示，通过 在交换设备中引入生成树协议，将网络变成一个树状拓扑结构，避免环路的产 生，但是这样要求每台交换设备上运行生成树协议，需要占用交换设备的资源， 而且当网络拓扑发生变化时，所有的交换设备都需要重新计算，收敛速度比较 慢。

发明内容

为了解决现有存在的技术问题，本发明实施例期望提供一种软件定义网络 实现方法和主控制器。

本发明实施例提供了一种软件定义网络SDN实现方法，所述方法包括：

主控制器获取当前网络整体拓扑信息，并根据当前网络整体拓扑信息生成 全连通、无环路的网络拓扑图；

主控制器根据当前网络整体拓扑信息和生成的网络拓扑图，确定需要被阻 塞和/或需要被撤销阻塞的端口列表，并根据所述端口列表执行相应端口的阻塞 或撤销阻塞处理。

上述方案中，所述主控制器获取当前网络整体拓扑信息包括：

主控制器接收从控制器发送的第一网络拓扑信息，所述第一网络拓扑信息 包括从控制器控制的所有交换设备的网络拓扑信息；

主控制器获取自身的第二网络拓扑信息，所述第二网络拓扑信息包括主控 制器控制的所有交换设备的网络拓扑信息；

主控制器综合分析第一网络拓扑信息和第二网络拓扑信息，生成当前网络 整体拓扑信息。

上述方案中，所述第一网络拓扑信息，包括：从控制器控制的所有交换设 备的媒体访问控制MAC地址、端口号及交换设备间的连接关系；

所述第二网络拓扑信息，包括：主控制器控制的所有交换设备的MAC地 址、端口号及交换设备间的连接关系。

上述方案中，所述主控制器根据当前网络整体拓扑信息生成全连通、无环 路的网络拓扑图，包括：主控制器依据生成树算法对当前网络整体拓扑信息进 行分析，生成全连通、无环路的网络拓扑图。

上述方案中，所述主控制器根据当前网络整体拓扑信息和生成的网络拓扑 图，确定需要被阻塞和/或需要被撤销阻塞的端口列表，包括：

主控制器根据当前网络整体拓扑信息确定当前网络整体拓扑结构，对比生 成的网络拓扑图和当前网络整体拓扑图中所有交换设备端口的连接关系，将满 足以下两个条件的端口确定为需要被阻塞的端口：

条件1：在生成的网络拓扑图中未相互连接；

条件2：在当前网络整体拓扑结构中相互连接的端口；

将满足以下两个条件的端口确定为需要撤销阻塞的端口：

条件3：在生成的网络拓扑图中相互连接；

条件4：在当前网络整体拓扑结构中物理上相互连接、但由于被堵塞而未 相互连接的端口。

上述方案中，所述主控制器根据所述端口列表执行相应端口的阻塞或撤销 阻塞处理，包括：

所述主控制器向被阻塞端口所在交换设备发送端口阻塞消息以指示所述交 换设备阻塞相应端口，所述端口阻塞消息中包括被阻塞端口的端口号，及被阻 塞端口所属交换设备的交换设备地址；和/或，

所述主控制器向被撤销阻塞端口所在交换设备发送端口撤销阻塞消息以指 示所述交换设备撤销对相应端口的阻塞，所述端口撤销阻塞消息中包括被撤销 阻塞端口的端口号，及被撤销阻塞端口所属交换设备的交换设备地址。