[发明专利]一种基于深度学习的SDN网络自愈方法

摘要

本发明公开了一种基于深度学习的SDN网络自愈方法，包括如下步骤：在SDN各层分别添加相应的自愈模块；当应用层出现应用故障时，应用层自愈模块和控制层自愈模块互相协作配合解决故障，恢复网络的正常运行。当转发层出现链路故障时，控制层自愈模块和转发层自愈模块互相协作配合解决故障，恢复网络的正常运行。本发明创新性的提出了一种SDN网络的自愈框架，并且基于此自愈框架设计了一套完整的自愈机制，能很好的处理应用层故障和转发层故障。优化了网络结构，节约了网络成本，提高了网络的运行效率，弥补了当前SDN网络中自愈相关方面的不足。

主权项

一种基于深度学习的SDN网络自愈方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在SDN各层分别添加相应的自愈模块；应用层自愈模块包括应用服务管理模块和应用告警模块；控制层自愈模块包括最优自愈模块、拓扑发现与管理模块、网络统计模块、路径管理模块、策略管理模块和流与动作管理模块；转发层自愈模块包括快速恢复模块和告警模块。步骤二：当应用层出现应用故障时，应用层自愈模块和控制层自愈模块互相协作配合解决故障，恢复网络的正常运行，具体包括如下步骤：(1)应用告警模块将故障信息发送给应用服务管理模块，应用服务管理模块基于应用告警模块的告警对应用进行状态服务、客户端连接、服务模型以及应用流量特征的收集及初分析，得到应用特征；所述应用特征包括：应用状态、应用故障类型等。(2)应用服务管理模块将分析后获取的应用特征发送给最优自愈模块，最优自愈模块基于应用特征和深度学习模型对应用进行分类识别。(3)策略管理模块基于最优自愈模块分析结果，针对异常应用制定相应的策略。(4)策略管理模块将策略发送回应用服务管理模块，最终对异常应用进行恢复。步骤三：当转发层出现链路故障时，控制层自愈模块和转发层自愈模块互相协作配合解决故障，恢复网络的正常运行，具体包括如下步骤：(1)当底层链路故障(链路中断或者端口失效等)发生时，告警模块将直接激活快速恢复模块，快速恢复模块中能够直接将受影响的流根据预置的备用路径通过邻居节点转发到故障节点的其他端口中，以实现故障的快速恢复。但此时的恢复并没有达到最优恢复的目标。(2)告警模块执行步骤(1)的同时，将向最优自愈模块发送告警信息，请求计算一条最优路径。(3)最优自愈模块启动拓扑发现与管理模块，以获取故障点。(4)路径管理模块根据拓扑发现与管理模块获取的故障点进行可用路径的计算，统计出故障发生后的可用路径。(5)路径管理模块将统计出的可用路径信息发送给网络统计模块，网络统计模块针对每一条可用路径进行相关链路特征值的统计。(6)网络统计模块将得到的可用路径的相关链路特征值发送给最优自愈模块，最优自愈模块基于深度学习模型选择出一条最优路径，并给出最优路径的路径标识。(7)策略管理模块根据最优路径的路径标识为受故障影响的流设计出最优路径的流表转发策略。(8)策略管理模块将最优路径的流表转发策略发送给流与动作管理模块。(9)流与动作管理模块根据流表转发策略将对应流表下发到交换机中，并存入交换机的转发信息库，受故障影响的流就可以依据最优路径进行转发。