[发明专利]一种SDN网络中的三层拓扑确定方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及了通信技术领域，尤其是涉及了一种SDN(Software Defined Network，软件定义网络)网络中的三层拓扑确定方法和设备。

背景技术

SDN(Software Defined Network，软件定义网络)网络是一种新型网络创新架构，其核心思想是将网络设备的控制层面与转发层面分离，以实现对流量的灵活控制，为核心网络以及应用的创新提供良好的平台。在SDN网络中，包括网络设备(如交换机)和SDN控制器。SDN控制器用于根据用户的配置或者动态运行的协议生成流表(Flow Table)，并将流表发送到网络设备。网络设备用于接收来自SDN控制器的流表，并根据流表来匹配和处理报文。

SDN控制器需要获得各网络设备之间的物理拓扑，即各网络设备之间通过哪些端口连接。为了实现上述功能，如图1所示，为SDN网络的组网示意图。在此应用场景下，网络设备1构造携带本网络设备的设备标识(如网络设备1)和源端口(如端口1或端口2)的LLDP(Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议)报文，并通过源端口发送LLDP报文。网络设备2在通过端口3收到LLDP报文后，将LLDP报文封装到packet-in(入数据包)消息，在packet-in消息中添加本网络设备的设备标识(如网络设备2)和LLDP报文的接收端口(端口3)，并向SDN网络发送packet-in消息。SDN控制器在收到packet-in消息后，从packet-in消息的LLDP报文中解析出网络设备1的设备标识和端口1，并从packet-in消息中解析出网络设备2的设备标识和端口3，继而确定网络设备1与网络设备2之间通过端口1和端口3连接。在各网络设备均按照上述方式处理之后，SDN控制器可以获得各网络设备之间的物理拓扑。

现有技术中，SDN控制器只能获得各网络设备之间的物理拓扑，并根据物理拓扑为各网络设备计算转发路径，而不能获得各网络设备之间的三层拓扑，从而导致SDN控制器无法基于三层拓扑为各网络设备计算转发路径。

发明内容

本发明实施例提供一种软件定义网络SDN网络中的三层拓扑确定方法，应用于包括SDN控制器和多个网络设备的SDN网络中，所述方法包括：

所述SDN控制器接收来自第一网络设备的第一链路层发现协议LLDP报文，所述第一LLDP报文封装在第一Packet-in消息中；其中，所述第一LLDP报文中携带第二网络设备的设备标识和源端口、第二网络设备的三层虚拟局域网VLAN接口信息，所述第一Packet-in消息中携带第一网络设备的设备标识和接收端口；所述SDN控制器接收来自第二网络设备的第二LLDP报文，所述第二LLDP报文封装在第二Packet-in消息中；其中，所述第二LLDP报文中携带第一网络设备的设备标识和源端口、第一网络设备的三层VLAN接口信息，所述第二Packet-in消息中携带第二网络设备的设备标识和接收端口；

所述SDN控制器利用第二网络设备的设备标识和源端口、第一网络设备的设备标识和接收端口、第一网络设备的设备标识和源端口、第二网络设备的设备标识和接收端口，确定第一网络设备与第二网络设备之间的物理拓扑；所述SDN控制器利用第二网络设备的三层VLAN接口信息和第一网络设备的三层VLAN接口信息，确定第一网络设备与第二网络设备之间的三层拓扑。

所述第一LLDP报文中还携带了所述第二网络设备归属的SDN控制器的信息，所述第二LLDP报文中还携带了所述第一网络设备归属的SDN控制器的信息，所述方法进一步包括：

所述SDN控制器在确定第二网络设备归属的SDN控制器为本SDN控制器，且第一网络设备归属的SDN控制器为本SDN控制器时，所述SDN控制器利用第二网络设备的三层VLAN接口信息和第一网络设备的三层VLAN接口信息，确定第一网络设备与第二网络设备之间的三层拓扑；否则，所述SDN控制器拒绝确定第一网络设备与第二网络设备之间的三层拓扑。

所述三层VLAN接口信息，包括以下之一或者任意组合：VLAN虚逻辑端口、VLAN虚接口的VLAN标识、VLAN虚接口的IP地址、VLAN虚接口的介质访问控制MAC地址、VLAN虚接口的开销值、VLAN虚接口的带宽值。