[发明专利]一种SDN控制器动态流表管理方法

说明书

本发明公开了一种SDN控制器动态流表管理方法，通过周期性地对交换机中所有流表项的报文命中情况进行统计，对流表项的活跃度进行打分，基于得分动态地调整流表项的匹配优先级，优化报文在交换机中的查表匹配顺序，有效减少报文在查表过程中的平均匹配次数，降低交换机的计算负载，提高交换机的转发性能。

技术领域

本发明涉及一种基于OpenFlow协议的SDN控制器，尤其是涉及一种基于OpenFlow协议的SDN控制器动态流表管理方法。

背景技术

软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)技术是一种打破了传统网络组织应用方式，具有逻辑上集中、控制与转发分离、接口开放和可编程等特点的全新的网络体系架构。OpenFlow协议是目前软件定义网络领域被标准化且广泛认可的南向接口协议之一，OpenFlow交换机将被大量应用在各种软件定义网络系统中。

SDN控制器通过OpenFlow协议向交换机配置流表项时，可指定流表项在流表中的优先级，该优先级确定了流表项在流表中的匹配顺序，取值范围为0-65535，数据越大优先级越高。报文在某个流表中匹配时，从优先级最高的流表项开始匹配，直到匹配成功。

现有技术中，OpenFlow流表项优先级主要用作最长掩码匹配等对表项匹配顺序有明确需求的应用。当不存在匹配顺序需求时，优先级字段并未得到有效使用，通常被设置为固定的默认优先级，这时流表项在交换机中的匹配顺序是不确定的，这可能导致查表过程中的流表匹配顺序没有得到有效地优化。在许多基于软件查表的交换机系统中，流表匹配通常只能顺序执行，若业务量较大的流表项的匹配顺序相对靠后，而业务量较小的流表项的匹配顺序相对靠前，则会导致交换机在查表过程中产生大量的匹配失败，增加了查表时的匹配次数，浪费交换机的计算资源，降低网络性能。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种基于OpenFlow协议的SDN控制器动态流表管理方法，通过周期性动态地调整安装在交换机中的流表项的优先级，优化报文在查表时的匹配顺序，减少报文在查表过程中的平均匹配次数，降低交换机的计算负载，提高网络的转发性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种SDN控制器动态流表管理方法，包括如下步骤：

步骤一、遍历所有流表项，查询本统计周期T内各个流表项的报文命中数目；

步骤二、统计各个流表项在前5个统计周期以及整个生命周期中的报文命中数量C1-C6；

步骤三、按如下公式计算流表项活跃度C0：

C0＝C1×a+(C2/2)×b+(C3/3)×c+(C4/4)×d+(C5/5)×e+(C6*T/t)*f，其中t为该流表项的总生存时间，a、b、c、d、e、f为加权系数，且a+b+c+d+e+f＝1；

步骤四、根据C0将全部流表项从高到低排序；

步骤五、按从高到低的顺序遍历全部流表项，为每个流表项分配新的优先级；

步骤六、为流表活跃度更高的流表项设置更高优先级。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：通过周期性地对交换机中所有流表项的报文命中情况进行统计，对流表项的活跃度进行打分，基于得分动态地调整流表项的匹配优先级，优化报文在交换机中的查表匹配顺序，有效减少报文在查表过程中的平均匹配次数，降低交换机的计算负载，提高交换机的转发性能。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为流表项优先级管理模块组成示意图。

图2为周期计时到期后更新流表项优先级的流程示意图。

具体实施方式