[发明专利]基于Openflow协议实现路径探测的方法、网络系统和Openflow交换机

说明书

本发明涉及基于Openflow协议实现路径探测的方法、网络系统和Openflow交换机。第一Openflow交换机生成TraceBack消息并将其发送到控制器，控制器将TraceBack消息发送到第二Openflow交换机。第二Openflow交换机基于TraceBack消息发起回程路径探测，生成包含回程路径探测结果的TraceResult消息，并将TraceResult消息发送到控制器。控制器将包含回程路径探测结果的TraceResult消息发送到第一Openflow交换机。

技术领域

本发明涉及软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)领域，更具体而言，本发明涉及在集中式的网络环境下，基于Openflow协议来实现数据包传输路径的双向路径探测。

背景技术

近年来，业界已经提出了被称为SDN的新型网络创新架构。SDN将网络的控制平面和数据平面分离开来，通过控制器中的软件平台去直接控制底层网络设备(如，交换机)，从而使网络作为管道变得更加智能化。Openflow协议是SDN控制器和交换机之间的主要交互协议，控制器基于Openflow协议实现对交换机上的数据流转发的集中控制。

Openflow协议支持三种消息：控制器至交换机消息、异步消息和对称消息，其中绝大多数消息由控制器发起，但是也支持交换机主动上报相关信息，诸如PortStatus、Error、TableStatus等。

同时，为了了解端到端通信中的网络传输情况，需要对数据包的传输路径进行探测，甚至需要双向的路径探测以了解前向路径(从源端点到目的端点)和回程路径(从目的端点到源端点)这两者的网络状况。在传统的网络环境下，路径探测一般通过TraceRoute或Tracert命令实现，但是这只能实现单向的路径探测。回程路径探测一般需要通过带外的方式来通知对端发起。

然而，在当前的基于Openflow协议的网络架构中，还没有由交换机主动发起以请求对端设备执行回程路径探测的机制和消息。而这种机制和消息，是基于Openflow协议实现端到端双向路径探测的关键环节。

发明内容

针对上面提到的问题，本发明提出了一种在SDN架构下，基于扩展的Openflow消息来实现双向传输路径的自动探测，为面向服务的双向质量保障提供基础数据。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于Openflow协议实现路径探测的方法，用于获取从第二Openflow交换机到第一Openflow交换机的回程路径探测的信息，该方法包括：由第一Openflow交换机生成第一Openflow消息并将其发送到控制器，其中第一Openflow消息包括第一Openflow交换机和第二Openflow交换机的地址信息、以及指示发起所述回程路径探测的信息；由控制器将第一Openflow消息发送到第二Openflow交换机；响应于接收到第一Openflow消息，第二Openflow交换机发起到第一Openflow交换机的回程路径探测；由第二Openflow交换机生成第二Openflow消息并将其发送到控制器，其中第二Openflow消息包含所述回程路径探测的结果；由控制器将第二Openflow消息发送到第一Openflow交换机。

优选地，第一Openflow消息包含type字段，该type字段指示请求第二Openflow交换机发起所述回程路径探测。

优选地，第二Openflow消息包含type字段，该type字段指示包含所述回程路径探测的结果。

优选地，第二Openflow交换机在接收第一Openflow消息之后，响应于检测到所述指示发起所述回程路径探测的信息而发起到第一Openflow交换机的回程路径探测。

优选地，通过Traceroute或Tracert命令来实现回程路径探测。

优选地，所述地址信息是IP地址。