[发明专利]一种基于软件定义网络的多路径传输方法

说明书

一种基于软件定义网络的多路径传输方法，主机A与主机B通过发送重复应答Dupack报文的方式，告知对方以及软件定义网络SDN控制器自己的附加网卡地址信息，SDN控制器计算出主机A与主机B之间的独立路径，并从所述的独立路径中选择一条最合适的独立路径P；SDN控制器生成该独立路径P的流表，并向该独立路径P上相关的openflow协议交换机下发流表，主机A与主机B在所述的独立路径P上建立子流进行数据传输，主机A把数据包分发到与主机B已建立的多条独立路径上；本方法为通信双方建立了最优路径，实现了SDN中的多路径最优数据传输。

技术领域

本发明涉及一种基于软件定义网络的多路径传输方法，属于信息技术领域，特别是属于软件定义网络技术领域。

背景技术

软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)是一个集中控制网络，SDN控制器将多个网络节点统一控制起来，可以较容易地获取网络设备信息、控制网络设备，对应用/客户呈现一个统一的网络视图，其中有交换机，路由器，虚拟机、存储、虚拟子网以及用于虚拟子网之间通信的虚拟网关，用户可以按照自己的网络规划去配置虚拟机的IP地址、配置子网以及子网间的路由规则。SDN的开放定制和集中控制特性，在一定程度上解决了因特网僵化的问题，赋予了用户自定制网络体系和网络协议的能力，用户在一定程度上可以根据自己的需求开发、控制自己的应用和硬件平台，可以自主灵活构建私有网络。

MPTCP是IETF的MPTCP工作组对传统TCP的扩展，添加了MPTCP层，原有的TCP层变为多个subflow层，而每个subflow层又都对应一个IP层，也就是每个subflow可以视为一个TCP连接。MPTCP使得用户能够在不相关的路径上建立对应连接，并在这些路径上以单独的子流的方式进行数据传输。

如何把软件定义网络SDN和MPTCP两者的优势相结合，为用户在SDN上提供多路径数据传输成为目前软件定义网络领域急需解决的一个技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是发明一种方法，基于软件定义网络SDN实现用户主机之间的多路径数据传输。为了达到上述目的，本发明提出了一种基于软件定义网络的多路径传输方法，所述方法包括下列操作步骤：

(1)软件定义网络SDN的控制器通过定期主动探测获得所述的软件定义网络的拓扑结构图、每条链路的时延和每条链路的带宽；

(2)主机A与主机B通过所述的软件定义网络在SDN控制器的控制下，采用MPTCP协议三次握手的方式建立主连接，即第一次连接；

(3)主机A与主机B通过发送重复应答Dupack报文的方式，告知对方以及SDN控制器自己的附加网卡地址信息，所述的重复应答Dupack报文包含添加地址选项MP_Addaddress；

(4)所述的SDN控制器计算出主机A与主机B之间的独立路径，主机A与主机B之间最多可以计算出N*M*num_flows条独立路径，其中N为主机A的网卡数目，M为主机B的网卡数目，num_flows为所设定的每对网卡之间最多能建立的子连接数目；所述的SDN控制器选出前L条最优的独立路径，并告知主机A，告知信息包括主机A和主机B每对网卡间的连接数；L为大于1的自然数；

(5)主机A根据被告知的信息向主机B发送L条含有MP_Join选项的SYN报文SYN；

(6)所述的SYN报文与主机A的接入侧openflow协议交换机A的流表失去匹配，于是该openflow协议交换机A通过Packet_in消息，将该SYN报文发送给所述的软件定义网络SDN的控制器；

(7)所述的SDN控制器收到该Packet_in消息后，解析出所述的SYN报文，根据SYN报文中的网卡信息从所述的L条独立路径中选择与所述网卡信息对应的独立路径P，生成该独立路径P的流表，并向该独立路径P上相关的openflow协议交换机下发流表；