[发明专利]一种高流量调整能力的混合SDN网络部署方法

说明书

一种高流量调整能力的混合SDN网络部署方法，属于软件定义网络(SDN)技术领域。其特征是先计算出每条流的默认路径、该流可以走的其它备选路径以及将该流调整到它的备选路径上时需要知道哪些链路的负载这三种信息。然后在部署SDN交换机的时候，优先选择将能够让更多流既能走最短路径、又能走它们的备选路径且需要知道的负载都能获得的那些节点部署为SDN交换机。本发明通过合理选择传统路由器并把它们替换成SDN交换机，实现在网络负载变化趋势难以预测的情况下依然能保证部署的SDN交换机对网络流量具有较高的调整能力。

技术领域

本发明属于软件定义网络(SDN)技术领域，涉及一种高流量调整能力的混合SDN网络部署方法。

背景技术

随着互联网的迅速发展，互联网的规模越来越大，互联网服务也越来越多。与此同时，网络管理员却依然要通过使用各种各样的命令手动逐行配置复杂的网络服务。这使得管理员的管理效率已经难以满足当前网络的需求，网络出现故障的情况也越来越普遍。如果不能尽早研究出更好的网络管理方案，将来互联网出现问题的频率将会越来越高。因此如何对网络进行有效管理已经成为亟待解决的问题。

为了解决这个问题，很多工作都对这个问题进行了相关研究，但由于这些解决方案实现起来都比较复杂(最典型的就是多协议标签交换，即MPLS)，因此它们都难以大规模商用。

与此同时，斯坦福大学提出的SDN逐渐吸引了人们的注意，它就是为了解决当前网络难以管理这个问题而被提出来的。SDN是一种新型的网络架构，它将网络中的控制平面和转发平面分离开来，使得管理员能够对网络实现集中式、自动化的高效管理。正是由于SDN的巨大潜力，学术界和工业界包括谷歌、思科、华为等公司都对它的研究投入了大量精力。

不过虽然SDN是一种很有前景的网络管理解决方案，但要在短期内实现SDN的完全部署还存在一些问题，如代价太高、功能不成熟等问题。比如对于端口数相同、转发速率相同的转发设备，SDN交换机要比传统的路由器贵五倍。

为了解决这个问题，目前已经有很多研究人员开始研究如何通过部署少量的SDN交换机来实现对网络的有效管理。这些解决方案将传统网络中的一些路由器替换成SDN交换机，通过控制器对这些SDN交换机进行控制，从而实现对网络的有效管理。不过它们也都存在一个很大的问题，那就是这些解决方案对网络流量的调整能力还存在一些不足。有的SDN交换机的部署完全是随机的，有的则是根据网络的流量分布来部署的，还有的部署方案只能使少量的流量能够得到调整。这就造成这些解决方案的流量调整能力要么没有通用性，要么调整能力较弱。

发明内容

根据上述背景技术中存在的缺陷和不足，发明了一种高流量调整能力的混合SDN网络部署方法。在这种新的部署方法中，首先需要利用SDN交换机来监控一些链路的负载。然后，SDN控制器就可以根据这些链路负载，为经过SDN交换机的流量选择合适的转发路径。这就是本方案所在的网络环境的整体工作流程。为了保证在网络负载变化趋势难以预测的情况下，依然能保证这个网络中有尽量多的流量能被合理调整，本发明通过合理部署SDN交换机实现了这个目标。因此，本发明的目标是通过在传统网络中合理选择给定数量的传统路由器并把它们替换成SDN交换机，实现在网络负载变化趋势难以预测的情况下依然能保证部署的SDN交换机对网络流量具有较高的调整能力。

为了实现这个目标，本发明会先计算出每条流的默认路径(最短路径)和可以走的备选路径。然后在部署SDN交换机的时候，尽量将能满足以下两点条件那些节点部署为SDN交换机。

·能够让更多流既能走最短路径又能走它们的备选路径的节点；

·上一条约束中提到的这些最短路径和备选路径所涉及到的链路的负载要能通过部署的SDN交换机获得到。