[发明专利]一种软件定义网络中数据平面异常处理方法

摘要

一种软件定义网络中数据平面异常处理方法，针对SDN数据平面中的故障、拥塞问题，通过合理分配或重分配底层资源的方式，使在发生故障、拥塞问题的情况下仍能保证网络服务的健壮性，具体方法为借助SDN的高度逻辑集中可视化特性按需调用路由策略，从而实时确保底层链路的均衡性和健壮性；在为流重新下发需求时，采用了修改流表尽可能少的方式，实现了减少南向接口时延的目的；在拥塞发生后调整策略，在链路达到阈值时便进行调整，且阈值的选取与历史带宽变化有关，通过为具体的流需求寻找新路径，实现了增大流接受率、降低丢包率和时延的目的；本方法借助SDN的可编程性和开放特性，通过软件实现满足了大部分控制器的适配性。

主权项

一种软件定义网络中数据平面异常处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、控制器获取底层链路的拓扑信息，应用层各模块进行信息的分析和处理；使用深度优先搜索算法，计算出拓扑中两两节点对的所有可达路径，存储在表SPT中；将两两节点对之间的最短路径长度存储在表SML中；将各链路的带宽信息存储在表LCT中；两两节点之间下发的路径存储在表HRT中；(2)、控制器周期性地获取底层拓扑信息和交换机上维护的端口信息，控制器与应用平面之间利用北向接口实现交互，若链路拓扑发生变化，判断并确定故障类型；(3)、对于由于故障受影响的流要进行重新选路，根据数据流的发送速度和新信息出现频率，为流表项设置idle_time的值，在重路由下发路径时，多条可选路径中在保证路径短的同时，下发和删除流表少的路径；设计LET选路方法，并在LET选路结束后增加了检测内容，避免节点重复；(4)、根据获取的交换机计数器信息，计算出各链路的带宽情况，对比LCT判断是否发生拥塞；若未达到拥塞处理阈值，则采用拥塞避免的方式进行选路；若达到拥塞处理阈值，则找到需要重新分配带宽资源的流需求，进行重新选路；除了根据底层信息为旧的流重新选路外，当新的流需求到达时，在交换机中查询流表，若有对应的流表，则直接进行转发；否则通过packet_in消息发送给控制器，控制器重新根据当前状态选路。