[发明专利]一种基于ForCES的软件定义网络实现方法

说明书

本发明公开了一种基于ForCES的软件定义网络实现方法。本发明中以Neutron的SDN框架为基础提出了一种基于ForCES扩展插件的实现方案，ForCES扩展插件的基本架构包括插件和插件代理两部分。插件通过和Neutron的消息交互来创建三层路由，并将用户对逻辑功能块的属性操作转化为具体的对虚拟网、路由和网络接口的操作，插件代理位于网络节点和计算节点之上，是盛放逻辑功能块实体的容器，实现数据包的网络层处理；本发明还给出了相关IETF ForCES逻辑功能块的设计和建模方法，使得用户可以通过ForCES扩展插件所提供的北向接口方便地进行Openstack网络的重新定义。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种基于ForCES的软件定义网络实现方法。

背景技术

云计算是信息技术产业的一场新的革命，是继计算机革命和互联网革命后又一场重要的技术革命。云计算的出现，意味着人们可以使用互联网的虚拟资源，用户可以管理和控制所购买的服务，可以通过云计算在多租户的环境中得到按需分配的网络资源。由于网络只是业务部署的一部分。除了网络，还需要为业务分配计算资源、存储资源等。如果有一个平台，可以集中管理这些资源，且当虚拟机需要变更(增加，删除，迁移)的时候，只需要输入虚拟机所需的资源参数，然后该平台就可以根据资源参数自动计算并分配资源，这样的平台就是云计算平台。云计算在技术上需要实现虚拟化，并行计算，效用计算，负载均衡和网络存储等，虽然云计算是以前技术的整合，然而却能带来在生活生产方式和商业模式上的变化。OpenStack便具有这样的处理计算能力，通过OpenStack的各个组件多种模式的部署可以实现私有云，企业公有云和混合云的搭建。

OpenStack作为一个开源云操作系统吸引了来自全球的的开发者和技术专家参与其中。OpenStack是开源技术产品的集合，它提供可扩展、安全、基于标准的云计算软件解决方案，可用于管理一些基础设施中的资源如计算资源、存储资源、网络资源等。OpenStack的网络服务功能由Neutron提供，Neutron是用于管理OpenStack中网络资源的组件，Neutron提供的可扩展架构允许用户部署和管理第三方插件及其他网络服务。Neutron作为当下OpenStack领域的研究热点，已经朝着网络的软件定义网络化方向发展。IETF ForCES(Forwarding and Control Element Separation，ForCES)作为实现软件定义网络网络架构的一种重要实现方式，目前在OpenStack的研究领域中涉及较少。

IETF ForCES是实现软件定义网络的重要技术手段，其核心思想是转发与控制分离。打破单一网络设备的“黑盒”现象作为ForCES的设计初衷，强调网络设备中的控制件与转发件的松耦合关系，并且能友好的支持开放可编程网络。由于以前IETF ForCES工作组一直将其技术定义在一个网络设备节点内，所以ForCES技术没有很好的被推广到类似云计算网络的应用中，限制了其在业界的受关注度和影响。本发明正是结合ForCES开放可编程、转发与控制分离的思想，以OpenStack与ForCES结合的方式实现控制平面与数据平面的分离，提高Neutron网络的伸缩性，以及对网络的集中控制。在多租户、大规模的云环境中，Neutron的性能会下降，为了减轻网络节点的三层流量集中的瓶颈。本发明通过引入ForCES来克服Neutron的缺陷，通过实现Neutron的三层服务接口为Neutron提供分布式的虚拟路由功能，减小了故障域，避免单点故障。本发明通过引入ForCES旨在提高OpenStackNeutron的可扩展性、性能和可靠性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于ForCES的软件定义网络实现方法，包括如下步骤：