[发明专利]一种软件定义网络中新增交换机与控制器的映射方法

说明书

技术领域

本发明属于软件定义网络技术领域，具体为一种软件定义网络中新增交换机与控制器的映射方法。

背景技术

软件定义网络(Software-Defined Networking，简称SDN)将控制面与数据面相分离，两个面存在着双向交互的过程，在控制面，通过感知网络状态和网络资源，中央控制器对网络的逻辑控制功能和高层策略灵活地进行动态、优化地配置；而在数据面，可在不影响网络正常流量的情况下执行这一配置，进而实现网络资源的优化配置，是未来构建网络智能化重构的核心技术。

在SDN架构中，SDN控制面主要负责策略的生成与管理，转发面主要负责策略的执行，因而，控制面与转发面之间的通信将影响SDN网络的整体性能，目前关注较多的是对于一个大型网络，考虑时延或可靠性等角度去构建模型，应用优化算法解决网络中控制器的数量和放置位置问题，如何确定新增交换机与SDN控制器的映射机制研究者关注较少。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种软件定义网络中新增交换机与控制器的映射方法。该方法基于Internet网络拓扑结构的社团特性，即社团内部节点之间连接相对紧密，社团之间的节点的连接相对稀疏，所以一个社团对应一个控制器控制，定义社团对新增交换机的吸引力，确定新加入交换机与控制器的映射机制；在一个大型网络中，很好的解决了SDN架构网络的扩展性等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种软件定义网络中新增交换机与控制器的映射方法，具体为：

S1：根据Internet网络，以交换机为节点，交换机之间的物理链路为边，构建复杂网络；

S2：以与同一个控制器映射的所有交换机的集合，构建一个社团；

S3：判定新增交换机与复杂网络内连接的社团个数，如果只与一个社团相连，则新增交换机与该社团内的控制器相映射；如果新增交换机与多个社团相互连接，则新增交换机与对它吸引力最大的社团内的控制器映射。

作为本发明进一步的改进方案：S3中社团对新增交换机的吸引力的计算方法如下：

以构建的复杂网络中模块度最小为原则，定义与新增交换机u有物理链路的社团对该新增交换机u的吸引力为：

其中：Nc表示复杂网络中社团C的数目，M表示复杂网络中连接的总数，m_c表示社团c内节点之间的连接数，d_c表示社团c内所有节点度数之和；表示交换机u与社团T内交换机的连接数，d_C表示包含交换机u的社团C内所有节点度数之和，d_T/u表示不包含交换机u的社团T内所有节点度数之和，{ngbu}表示与交换机u的邻居社团的集合。

作为本发明进一步的改进方案：将所述的交换机采用路由器代替。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在SDN架构中，交换机与控制器映射机制的确定是解决SDN扩展性、提升SDN灵活性和保证SDN稳定性的关键问题。本发明基于Internet网络拓扑结构的社团特性，即社团内部节点之间连接相对紧密，社团之间的节点的连接相对稀疏；所以一个社团对应一个控制器控制，定义社团对新增交换机的吸引力；进而确定了新加入交换机与控制器的映射机制，在一个大型网络中，很好的解决了SDN架构网络的扩展性等问题。

附图说明

图1为新增交换机与控制器的映射机制的框架示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

本发明在SDN架构下，提出了一种软件定义网络中新增交换机与控制器的映射方法，该方法很好的解决了SDN架构网络的扩展性等问题。下面分别从社团和SDN控制器对新增交换机的吸引力等方面来介绍本发明。

一、复杂网络构建：复杂网络G＝(V，E)是指由一个点集V(G)和一个边集E(G)组成，以网络中交换机的集合映射为V(G)，交换机之间的物理链路映射为E(G)，构建复杂网络。

二、社团：对Internet网络结构的实证研究显示，Internet网络结构具有明显的社团特性，即在同一社团内部，节点之间连接相对紧密，而在社团之间的节点之间的连接相对稀疏。本发明以与同一SDN控制器映射的交换机集合，定义为一个社团。

三、社团对新增交换机的吸引力：

以构建的复杂网络中模块度最小为原则，定义与新增交换机u有物理链路的社团对该新增交换机u的吸引力为：