[发明专利]在SDN控制器中将接入网络建模为树的方法和系统

说明书

本发明提供了一种用于对具有树形拓扑的接入网等网络中的节点进行建模的网络模型。使用所述模型可以生成网络描述，所述网络描述包括所述接入网中的每个节点的节点描述。节点的节点描述包括用于定义相对于建模节点的子节点的额外字段。所述节点描述还包括用于描述从建模节点到上游节点的链路的额外字段。接入节点的连接链路和中间节点被显露出来并且能够被操作。通过提供含有子字段和链路字段的节点描述，能够避免使用单独的链路数据仓库。

相关申请案交叉申请

本发明要求2017年10月4日递交的发明名称为“在软件定义网络控制器中将接入网络建模为树”的第15/725,035号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的全部内容以引入的方式并入本文本中。

背景技术

数据网络包括网络节点，例如路由器、交换机、网桥和通过网络传输数据的其它设备。软件定义网络(software defined network，SDN)包括的网络技术提供传统网络管理经常没有的定制和优化功能。数据中心网络、企业网络和运营商网络等网络可以包括一个或多个SDN。

SDN将数据转发能力(例如数据面)与先前在网络节点上执行的路由、资源和其它管理功能(例如控制面)分离，从而使现代网络变得简单。支持软件定义网络的网络节点可以用于执行数据面功能，而控制面功能可以由SDN控制器提供。开放式应用编程接口(application programming interface，API)服务，例如OpenFlow协议，可以管理数据面与控制面之间的交互，而且能够实现网络内的网络节点和SDN控制器的非供应商特定组合。因此，软件定义网络结合开放式API服务可以为现代网络带来许多好处，包括：增加网络虚拟化、灵活控制和利用网络、根据具体需求定制网络。

虽然SDN相比于传统网络管理选择提供了许多优势，但也会带来许多挑战。SDN控制器通常控制和管理许多分布式网络节点的控制面功能。每个节点都可以拥有一组特定的设备，连接到网络中的其它节点，并且具有控制和管理能力。

接入网包括固定接入网和无线接入网，通常是树形拓扑，从而将用户流量从树的根节点分发到树的叶节点。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种设备，包括：非瞬时性存储器，包括指令；以及与所述存储器通信的一个或多个处理器，其中所述一个或多个处理器执行所述指令来：访问接入网的网络信息，所述接入网具有包括多个节点和多个链路的树形拓扑，其中所述多个节点中的每对相连节点包括单个连接链路，每个节点与至少一个设备相关联；基于树形拓扑的节点模型，生成所述接入网的网络描述，所述网络描述包括针对第一节点的至少一个子字段和一个链路字段，所述子字段定义相对于所述第一节点的任何下游节点，所述链路字段定义所述第一节点与其连接到的上游节点之间的距离；以及存储所述网络描述以供至少一个控制器访问，以管理所述接入网中的控制面功能。

可选地，在任一前述方面中，所述一个或多个处理器执行所述指令来：从节点数据仓库中访问所述网络描述；基于所述网络描述，计算所述多个节点中的两个节点之间的源到目的地路径，其中计算所述源到目的地路径包括基于所述网络描述中的一个或多个链路字段来确定所述源到目的地路径中节点之间的链路信息。

可选地，在任一前述方面中，所述一个或多个处理器执行所述指令来：从第一控制器提供所述源到目的地路径的配置信息，其中所述配置信息被提供给所述源到目的地路径中的一组节点。

可选地，在任一前述方面中，计算所述源到目的地路径时，不访问链路数据仓库来确定所述接入网络中节点之间的链路。

可选地，在任一前述方面中，所述多个节点构成具有根节点的第一树形结构。

可选地，在任一前述方面中，所述节点模型包括用于标识所选节点连接到的上游节点的父字段。

可选地，在任一前述方面中，所述接入网是无线通信系统的接入网；所述接入网提供多个客户端设备与至少一个外部网络之间的连接。