[发明专利]一种基于SDN的骨干网流量粒度调整系统和方法

说明书

本发明公开一种基于SDN的骨干网流量粒度调整系统和方法，系统包括SDN控制器、业务流量调度应用以及白牌物理设备，SDN控制器和白牌物理设备相连接，能够通过网络连接互相访问，业务流量调度应用与SDN控制器相连接，业务流量调度应用通过SDN控制器实现与白牌物理设备相互访问，SDN控制器、业务流量调度应用、白牌物理设备构成一个网络，SDN控制器针对不同的数据包下发相应的OpenFlow流表规则到白牌物理设备上，白牌物理设备根据OpenFlow流表规则将数据发送到不同的设备和链路进行转发。

技术领域

本发明公开一种流量粒度调整方法，特别是一种基于SDN的骨干网流量粒度调整系统和方法，属于计算机网络技术领域。

背景技术

骨干网的主要作用是使用高速链路连接多个省市或者区域，实现高速数据包转发。骨干网是一种大型网络结构，一般都为广域网，其作用范围可以达到几千公里。我国拥有9大骨干网，完成全国各省各市的互联互通，以及实现与其他国家的信息交互。随着互联网的快速发展，通过骨干网不同区域之间的不同类型的数据访问也越来越广泛。骨干网扮演着越来越重要的作用，跨区域的网络传输都需要经过骨干网。骨干网能否提供高质量的网络服务，将直接影响业务传输的质量。

现有技术中，骨干网使用高速传输网络进行数据转发，能够实现大范围的数据传输，其主要的特点有以下三点：业务复杂、路由表项数量大、拓扑结构稳定。骨干网中承载着各种类型业务，业务数量非常庞大，并且业务流量需求波动性较大。目前，骨干网的业务总需求量随着业务种类增多而不断增大，同时业务需求表现出了丰富的动态特性，链路利用率随时间变化存在较大的波动，业务需求峰值最大能够达到平均链路利用率的2倍以上。

传统流量调度技术采用静态算路算法实现业务流的路由，采用前缀压缩算法，从而实现表项数量的减少，其存在自身固有的不足之处，主要表现在传统流量调度技术基于分布式的方式进行流量调优，存在的缺陷是没办法考虑全局资源分布，不能实现全局管理，对资源统一分配。静态路由策略无法满足骨干网中业务的动态变化，很容易出现已分配的链路无法满足业务的流量变化，导致链路的拥塞，这时网络只能采用丢包的方式，降低了经过该链路的部分业务服务质量。所以必须要引入SDN技术弥补传统调度技术的不足，基于数据中心网络的SDN调度技术一般都是基于五元组的业务流进行调度，但骨干网的业务数量非常庞大，这导致骨干网不能基于五元组的业务流为单位进行识别，并进行调度。不管是业务流检测，还是业务流调度，庞大的业务数量会消耗大量的内存和CPU资源，这对执行操作的设备性能要求非常高，而且随着业务量的增大，设备的路由表项会急剧上升，甚至超出设备可支持的表项数量，这样会导致设备执行效率急剧下降，无法满足在线算法的性能要求。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的骨干网流量调度技术无法满足骨干网中业务的动态变化，且会消耗大量资源的缺点，本发明提供一种基于SDN的骨干网流量粒度调整系统和方法，采用集中式管控网络物理设备，通过收集全局信息，能够准确全面的掌握网络节点和链路状态，链路负载，拟定全局路由策略，从而避免了策略分布制定带来的冲突问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种基于SDN的骨干网流量粒度调整系统，该系统包括SDN控制器、业务流量调度应用以及白牌物理设备，SDN控制器和白牌物理设备相连接，能够通过网络连接互相访问，业务流量调度应用与SDN控制器相连接，业务流量调度应用通过SDN控制器实现与白牌物理设备相互访问。

一种采用上述的基于SDN的骨干网流量粒度调整系统实现的基于SDN的骨干网流量粒度调整方法，该方法为SDN控制器、业务流量调度应用、白牌物理设备构成一个网络，SDN控制器针对不同的数据包下发相应的OpenFlow流表规则到白牌物理设备上，白牌物理设备根据OpenFlow流表规则将数据发送到不同的设备和链路进行转发。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的白牌物理设备是根据SDN控制器下发的命令和规则对设备自身和流经该设备的数据进行OpenFlow流表规则匹配，匹配成功后数据包进行相应的动作。