[发明专利]一种基于软件定义网络SDN的数据转发方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，特别是涉及一种基于SDN的数据转发方法及系统。

背景技术

在软件定义网络(Software Defined Networking，SDN)中，传统交换机上的控制功能被分离出来，比如复杂的路由功能，改由独立的SDN控制器来完成，SDN控制器通过OpenFlow协议来控制SDN交换机的数据转发功能。

目前，在SDN中，SDN交换机根据SDN控制器下发的转发规则，对数据包进行转发，其中，转发规则包括数据包的接收端口和数据包报头的相关字段，数据包的接收端口能够体现数据包来自哪个服务功能单元；具体的，SDN交换机根据转发规则，通过数据包的接收端口确定该数据包的转发端口。但是，在一个数据包需要多次经过同一个交换机序列的场景下，可能导致该交换机序列中的最后一个交换机，即尾交换机对该数据包的转发错误，其中，交换机序列是指至少两台交换机。

这是因为，当一个数据包多次经过同一个交换机序列时，尾交换机每次接收来自该尾交换机的上一个交换机的数据包的接收端口均相同，同时，由于是同一个数据包，数据包报头的相关字段也均相同；因此，尾交换机接收数据包的接收端口无法准确体现数据包来自哪个服务功能单元，进而，尾交换机根据数据包的接收端口，也无法正确确定该数据包的转发端口。

举例说明，如图1所示，图1为交换机的拓扑图，在图1中，要求IP地址属于10.1.0.0/16网段的超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol，HTTP)数据包按顺序访问防火墙(FireWall，FW)，入侵检测系统(IDS)，代理服务器(Proxy)这三个服务功能单元，这三个服务功能单元通过S1-S7这7个SDN服务器连接起来，且该数据包从S1服务器进入，由S7服务器到达目的地。如表1所示，表1为从S3服务器到S7服务器的两条数据转发路径；这里以表1中第三行所示的第二条数据转发路径作为例进行说明：

从表1中所示的第二数据转发条路径可知，S6交换机三次接收到同一个数据包，并且每次转发该数据包均需要通过不同的出端口，达到不同的转发目的地；

第一次转发：当S6交换机接收到来自FW的数据包时，说明该数据包已经访问过第一个服务功能单元FW，此时，需要通过下一个服务功能单元，即IDS对应的转发端口，将该数据包转发至IDS；对应的转发路径是FW->S2->S3->S5->S6->IDS；

第二次转发：当S6交换机接收到来自IDS的数据包时，说明该数据包已经访问过第二个服务功能单元IDS，此时，需要通过第三个服务功能，即Proxy对应的转发端口，将该数据包转发至Proxy；对应的转发路径是IDS->S6->S5->S3->Proxy；

第三次转发：当S6交换机接收到来自Proxy的数据包时，说明该数据包已经访问过所有的服务功能单元，此时，需要通过S7交换机对应的转发端口，将该数据包转发给S7交换机；对应的转发路径是Proxy->S3->S5->S6->S7。

比较上述第一次转发和第三次转发，可以发现，这两次转发对应的转发路径均包括同一个交换机序列S3->S5->S6。对于S6交换机来说，在接收到来自S5交换机的数据包时，仅依靠数据包的接收端口和数据包报头的相关字段，无法判断该数据包是从FW发送过来的还是从Proxy发送过来的，进而也无法确定该执行第一次转发还是第三次转发，导致对数据包的转发可能出现错误。