[发明专利]一种基于SDN架构的资源分配方法

说明书

本发明公开了一种基于SDN架构的资源分配方法，目的是解决现有资源分配方法不能高效地利用全网网络资源，难以提供QoS保证的问题。技术方案是先构建基于三层管理节点的QoS管理架构：底层管理节点为路由器；二层管理节点为自治域服务节点S‐QoSN；顶层管理节点为总控服务节点M‐QoSN。其中，每个自治域部署一个S‐QoSN，负责本自治域的资源分配管理；全网部署一个M‐QoSN，负责跨自治域的资源分配管理。接着通过该QoS管理架构，以集中式与分布式相结合的方式对全网的QoS进行资源分配。采用本发明能根据应用业务系统的QoS和流量需求进行全局传输路径计算，能在源终端和目的终端之间建立一条确保带宽资源的QoS隧道，能高效地利用全网网络资源，提供QoS保证。

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及一种基于SDN(Software DefineNetwork)架构的资源分配方法。

背景技术

随着网络技术的快速发展，带宽接入速率的不断提高，多媒体应用在互联网中得到了广泛部署。多媒体应用通常对端到端时延及带宽有着较高的需求，如网络电话、视频会议、视频点播等。因此，为了更好的支持多媒体应用，有效地为网络业务提供服务质量QoS(Quality of Service)保证成为了网络技术发展的重要难题。

对此，互联网工程任务组在QoS解决方案上提出了集成服务模型IntServ(Integrated Services)。该模型采用资源预留协议RSVP(Resource ReservationProtocol)，从接受端开始向发送端逐条发送资源预约请求报文，并在路由器等网络元素上建立和维护QoS控制服务用的路径状态和预约状态，从而在发送端至接受端路径中的逐台网络元素中预留资源，来实现端到端的网络服务质量保证。但是，现有的技术通过分布式的方式(如基于约束的标签分发协议CR-LDP)进行网络资源的分配，这种分布式方式难以感知全网链路带宽的使用情况，因而不能合理地规划传输路径并高效地利用网络资源，从而导致在复杂网络条件下端到端的网络服务质量难以保证，以及全网网络资源利用率降低的问题。

鉴于此，如何设计一种基于SDN架构的资源分配方法，实现网络资源的统一管控，从而更高效地提供网络服务质量保证成为了本领域研究人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种基于SDN架构的资源分配方法，用于解决现有技术中不能高效地利用全网网络资源，难以提供QoS保证的问题。

为了实现以上目的，本发明提供一种基于SDN架构的资源分配方法，通过以下技术方案实现：

第一步，构建基于三层管理节点的QoS管理架构。底层管理节点为路由器，负责路由信息的通告与上报，以及QoS隧道(即有资源保证的标签路径)的维护；二层管理节点为N个自治域服务节点S-QoSN(Area QoS Node)，每个自治域(指一个管理机构管辖下的所有网络和路由器的全体)部署一个S-QoSN，负责本自治域的资源分配管理，N为自治域个数；顶层管理节点为总控服务节点M-QoSN(Master QoS Node)，全网部署一个M-QoSN，M-QoSN与每个S-QoSN相连，负责跨自治域的资源分配管理，M-QoSN还与映射服务器相连。映射服务器是网络中装有映射数据库的服务器，映射数据库的内容为映射数据表，映射数据表的每个表项为<终端标识，与终端相连的接入路由器的ID号>。M-QoSN节点通过查询映射数据库获得终端与该终端相连的接入路由器之间的映射关系。

M-QoSN节点是一台服务器，其上安装有QoS需求输入模块、资源预留管理模块、域间QoS管理模块、流标签管理模块；S-QoSN节点也是一台服务器，其上安装有域内QoS管理模块；路由器上安装有路由管理模块、QoS隧道维护模块。