[发明专利]一种基于组播方式的SDN虚网构建系统及构建方法

说明书

本发明提出一种基于组播方式的SDN虚网构建系统及构建方法，解决了传统利用数据复制转发数据的方式，无法做到对带宽资源有效利用的问题，所述系统包括虚网初始确定模块、资源调度模块、组网控制模块、OVS交换机及用于维护且实时更新全局网络资源的资源池模块，通过组播方式，构建任意单点对多点通信的虚网，满足任一成员发送数据，其他所有成员均可接收到，且根据用户需求为虚网通信预留一定的带宽资源，具有一定的QoS保障能力，相对于传统SDN应用层数据复制转发方式，可有效利用带宽资源，保障QoS效果。同时，有效缩小了SDN网络交换设备构建虚网所需的流表规模，降低了对转发设备的性能要求。

技术领域

本发明涉及SDN虚网构建以及组播的技术领域，更具体地，涉及一种基于组播方式的SDN虚网构建系统及构建方法。

背景技术

软件定义网络(Software Defined Network，SDN)作为一种新型网络范式，采用控制平面和数据平面分离的架构，通过逻辑上集中的控制器，以标准化接口对底层转发设备进行管理，使得控制平面和数据平面能够独立演进，有助于解决网络僵化、难以快速部署新业务等问题，带来传统网络架构所不具备的许多优势，例如网络控制直接可编程，允许管理员动态调整网络流量以满足需求变化，借助全局网络视图实现细粒度路由策略部署等。

随着网络发展，用户对网络实时数据流的需求越来越大，如何在SDN网络中实现一对多数据流转发成为当前亟待解决的技术问题，2018年10月23日，中国发明专利(公布号：CN108696444A)中公开了一种基于SDN网络的一对多数据流转发方法，由SDN控制器使用OpenFlow协议下发流表和组表控制SDN网络设备复制接收的实时数据流，然后与其它SDN网络设备连接，实现一对多网络数据流分发，即由服务器集群复制实施数据流变为由SDN网络设备利用OpenFlow协议来复制实时数据流，但一般采用数据复制转发的方式来转发数据时，不能做到对带宽资源的有效利用，无法更好的保证服务质量Quality of Service，QoS)。

网络虚拟化使多个逻辑上隔离的虚拟网络(简称虚网)可以共存于同一个物理网络之上，各个虚拟网络实现不同的功能，彼此的拓扑结构、业务流量和管理互不影响；组播是主机间一对多的通讯模式，组播是一种允许一个或多个组播源发送同一报文到多个接收者的技术，组播源将一份报文发送到特定的组播地址，组播地址不同于单播地址，它并不属于特定某个主机，而是属于一组主机，一个组播地址表示一个群组，需要接收组播报文的接收者都加入这个群组；基于组播方式，可以避免数据复制转发方式不能做到对带宽资源有效利用的后果，具有一定的QoS保障能力，因此如何基于组播方式构建SDN虚网构建系统，应用于任意单点对多点场景的虚拟网络，有效利用带宽资源，成为当前网络数据转发领域亟待解决的难题。

发明内容

为解决传统利用数据复制转发数据的方式，无法做到对带宽资源有效利用的问题，本发明提出一种基于组播方式的SDN虚网构建系统及构建方法，虚拟网络中任一成员发送数据，其他所有成员均可接收到，且根据用户需求为虚网通信预留一定的带宽资源，具有一定的QoS保障能力。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于组播方式的SDN虚网构建系统，所述系统包括：

虚网初始确定模块、资源调度模块、组网控制模块、OVS交换机及用于维护且实时更新全局网络资源的资源池模块；

所述虚网初始确定模块用于确定待构建SDN虚网的成员节点地址及成员节点数量N；

用户向资源调度模块发送虚网构建请求，资源调度模块计算确定N个组播转发树及组播转发树经过的路径节点数M，分解为M个路径节点的流表安装需求，按路径节点逐个向组网控制模块发起M个虚网构建请求；所述组网控制模块实时收集并汇总成员节点资源信息，汇报至资源池模块，还负责控制M个路径节点OVS交换机的队列配置和组播流表安装；