一種sdn網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法及控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SDN網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法和控制器，該方法包括：SDN控制器根據(jù)接收的虛擬交換機(jī)發(fā)來的業(yè)務(wù)流量的首報(bào)文攜帶的源地址和目的地址計(jì)算至少一條可選路徑，業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值；確定至少一條可選路徑上各交換機(jī)的剩余帶寬；從至少一條可選路徑中選擇一條路徑上所有交換機(jī)的剩余帶寬均不小于轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流量所需的帶寬的可選路徑確定為用于轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑；向轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)下發(fā)預(yù)留通知報(bào)文，預(yù)留通知報(bào)文攜帶轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流量所需的帶寬，以使轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)為業(yè)務(wù)流量預(yù)留轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流量所需的帶寬，該方法為每一個(gè)業(yè)務(wù)流量計(jì)算的轉(zhuǎn)發(fā)路徑都確保預(yù)留有足夠的帶寬，有效避免了流量擁塞的問題。
【專利說明】-種SDN網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法及控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種SDN網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法及控制 器。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前在大型的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部布局都是采用大二層網(wǎng)絡(luò)的布局，當(dāng)大二層網(wǎng)絡(luò)跟現(xiàn) 有的傳統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時(shí)，需要在軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN)邊 緣架設(shè)一臺(tái)支持二、三層轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與外部進(jìn)行通信。
[0003] 圖1為典型的大二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，SDN網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)包括三 種類型：一是VM(Virtual Machine，虛擬機(jī)）通過VXLAN(Virtual Extensible Local Area Network,虛擬可擴(kuò)展局域網(wǎng)）IP(Internet Protocol,互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）GW(Gateway，網(wǎng)關(guān)）與 非虛擬化網(wǎng)絡(luò)的互通，如VM2與非虛擬化網(wǎng)絡(luò)的互通；二是VM通過SDN網(wǎng)絡(luò)與相同VXLAN 的VM之間的互通，如VM2與VM4之間的互通；三是VM通過VXLAN IP GW與跨VXLAN的VM 之間的互通，如VM4和VM6之間的互通。其中，VXLAN隧道端點(diǎn)（VXLAN Tunnel End Point， VTEP)與VXLAN IP GW之間形成VXLAN隧道，用于SDN網(wǎng)絡(luò)中第一種和第三種業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)； P設(shè)備為VXLAN網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)，負(fù)責(zé)報(bào)文在VXLAN網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)。
[0004] 目前在SDN網(wǎng)絡(luò)中，對于上述三種類型的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)，采用在SDN網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備上配 置QoS(Quality of Service,服務(wù)質(zhì)量）策略來進(jìn)行優(yōu)先級高低的配置，保證優(yōu)先級較高的 業(yè)務(wù)能夠在SDN網(wǎng)絡(luò)中優(yōu)先傳輸。但是該方案也存在著以下的缺點(diǎn) ：
[0005] 1、不利于全網(wǎng)絡(luò)的布局。該方案都是通過在SDN網(wǎng)絡(luò)的邊緣設(shè)備入端口上手工靜 態(tài)配置QoS策略來進(jìn)行業(yè)務(wù)優(yōu)先級的區(qū)分。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化，需要人為手工再去重新 下發(fā)配置，下發(fā)配置完成以后，SDN控制器才能自動(dòng)化地進(jìn)行路徑的計(jì)算。
[0006] 2、現(xiàn)在的技術(shù)方案只是在SDN網(wǎng)絡(luò)的入端口處進(jìn)行了 QoS策略的配置，當(dāng)多個(gè)優(yōu) 先級較高的業(yè)務(wù)同時(shí)進(jìn)入SDN網(wǎng)絡(luò)，同樣會(huì)出現(xiàn)流量擁塞的情況，所以并不能完全解決客 戶的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明提出了一種SDN網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法及控制器，有效解決 了現(xiàn)有方案中人為手工下發(fā)QoS策略配置以及流量擁塞的缺陷。
[0008] 本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：
[0009] -種SDN網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法，該方法包括：
[0010] SDN控制器根據(jù)接收的虛擬交換機(jī)發(fā)來的業(yè)務(wù)流量的首報(bào)文攜帶的源地址和目的 地址計(jì)算至少一條可選路徑，業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值；
[0011] SDN控制器確定至少一條可選路徑上各交換機(jī)的剩余帶寬；
[0012] SDN控制器從至少一條可選路徑中選擇一條路徑上所有交換機(jī)的剩余帶寬均不小 于轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)流量所需的帶寬的可選路徑確定為用于轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑；
[0013] SDN控制器向轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)下發(fā)預(yù)留通知報(bào)文，預(yù)留通知報(bào)文攜帶轉(zhuǎn)發(fā) 業(yè)務(wù)流量所需的帶寬，以使轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)為業(yè)務(wù)流量預(yù)留轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流量所需的帶 寬。
[0014] 一種SDN控制器，該SDN控制器包括動(dòng)態(tài)預(yù)列帶寬裝置，該動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬裝置包 括：
[0015] 路徑計(jì)算模塊，用于根據(jù)接收的虛擬交換機(jī)發(fā)來的業(yè)務(wù)流量的首報(bào)文攜帶的源地 址和目的地址計(jì)算至少一條可選路徑，業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值；
[0016] 帶寬確認(rèn)模塊，用于確定至少一條可選路徑上各交換機(jī)的剩余帶寬；
[0017] 路徑確認(rèn)模塊，用于從至少一條可選路徑中選擇一條路徑上所有交換機(jī)的剩余 帶寬均不小于轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)流量所需的帶寬的可選路徑確定為用于轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路 徑；
[0018] 帶寬預(yù)留模塊，用于向轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)下發(fā)預(yù)留通知報(bào)文，預(yù)留通知報(bào)文 攜帶轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流量所需的帶寬，以使轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)為業(yè)務(wù)流量預(yù)留轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流量 所需的帶寬。
[0019] 綜上，本發(fā)明提出了一種SDN網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法及控制器，在該方法中， SDN控制器為優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值的業(yè)務(wù)流量進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)路徑的確認(rèn)時(shí)，確定每條計(jì)算 得到的可選路徑上各交換機(jī)的剩余帶寬，將確定的剩余帶寬與預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)流量 所需帶寬進(jìn)行比較，選擇一條路徑上所有交換機(jī)的剩余帶寬均不小于轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)流量所需 的帶寬的可選路徑確定為用于轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，下發(fā)攜帶轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)流量所需 的帶寬的預(yù)留通知報(bào)文，使得轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)為該業(yè)務(wù)流量預(yù)留轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)流量所 需的帶寬。SDN控制器通過自動(dòng)為優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值的業(yè)務(wù)流量預(yù)留所需帶寬來保 證其在SDN網(wǎng)絡(luò)中優(yōu)先傳輸，不受網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓挠绊?，無需人為手工下發(fā)QoS配置；并且 當(dāng)多個(gè)優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值的業(yè)務(wù)流量同時(shí)進(jìn)入SDN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，SDN控制器為每一個(gè)優(yōu) 先級不小于優(yōu)先級閾值的業(yè)務(wù)流量計(jì)算的轉(zhuǎn)發(fā)路徑都確保預(yù)留有足夠的帶寬，有效避免了 流量擁塞的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為典型的大二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明技術(shù)方案的流程圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明方法實(shí)施例的大二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明方法實(shí)施例一的流程圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明方法實(shí)施例二的流程圖；
[0025] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例的SDN控制器硬件結(jié)構(gòu)連接圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 現(xiàn)有技術(shù)需要在VXLAN IP GW的入端口上手工靜態(tài)配置QoS策略來進(jìn)行業(yè)務(wù)優(yōu)先 級高低的配置，保證優(yōu)先級較高的業(yè)務(wù)能夠在SDN網(wǎng)絡(luò)中優(yōu)先傳輸，如不做任何改進(jìn)，該方 法在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，需要人為手工再去重新配置QoS策略，不利于全網(wǎng)絡(luò)的布局；并 且當(dāng)多個(gè)優(yōu)先級較高的業(yè)務(wù)同時(shí)進(jìn)入SDN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，根據(jù)QoS策略無法避免業(yè)務(wù)擁塞的問題。
[0028] 基于此，本發(fā)明提出了一種SDN網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法。本發(fā)明將優(yōu)先級不小 于優(yōu)先級閾值的業(yè)務(wù)流量稱為高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量，通過SDN控制器為高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量確 認(rèn)轉(zhuǎn)發(fā)路徑時(shí)，自動(dòng)為該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量分配一條各交換機(jī)的剩余帶寬均不小于轉(zhuǎn)發(fā)該 高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需帶寬的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并向該轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的所有交換機(jī)下發(fā)預(yù)留通知報(bào) 文，使得該轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)為該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量預(yù)留轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所 需的帶寬，從而保證該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量在SDN網(wǎng)絡(luò)中優(yōu)先傳輸。
[0029] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)表達(dá)的更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及具體 實(shí)施例對本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0030] 本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是：
[0031] 如圖2所示，本發(fā)明一種SDN網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法應(yīng)用于SDN控制器，對于 SDN網(wǎng)絡(luò)中的SDN控制器，執(zhí)行以下步驟：
[0032] 步驟201 :SDN控制器根據(jù)接收的虛擬交換機(jī)發(fā)來的業(yè)務(wù)流量的首報(bào)文攜帶的源 地址和目的地址計(jì)算至少一條可選路徑，業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值。
[0033] 本步驟中，將優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值的業(yè)務(wù)流量稱為高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量，虛擬 交換機(jī)接收到虛擬機(jī)之間傳輸?shù)母邇?yōu)先級業(yè)務(wù)流量的首報(bào)文時(shí)，查詢不到匹配的流表項(xiàng)轉(zhuǎn) 發(fā)該首報(bào)文，則將該首報(bào)文上送至SDN控制器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)路徑的確認(rèn)。
[0034] SDN控制器接收到該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的首報(bào)文后，根據(jù)其攜帶的源地址和目的 地址，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，計(jì)算該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量在網(wǎng)絡(luò)中的至少一條可選路徑。
[0035] 其中，如果高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量是跨VXLAN的兩個(gè)VM之間傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)流量，或者是 VM訪問非虛擬化網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)流量，則該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的所有可選路徑都要經(jīng)過VXLAN IP GW ;如果高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流是相同VXLAN的兩個(gè)VM之間傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)流量，則SDN控制器計(jì) 算得到的所有可選路徑不經(jīng)過VXLAN IP GW。
[0036] 步驟202 :SDN控制器確定至少一條可選路徑上各交換機(jī)的剩余帶寬。
[0037] 高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量在網(wǎng)絡(luò)中的至少一條可選路徑確定以后，SDN控制器進(jìn)一步確 定每條可選路徑上各交換機(jī)的剩余帶寬。其中，SDN控制器計(jì)算高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的至少 一條可選路徑上交換機(jī)的剩余帶寬可以通過如下方法實(shí)現(xiàn)：
[0038] SDN控制器根據(jù)至少一條可選路徑上各交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)查詢總帶寬表項(xiàng)，確 定可選路徑上各交換機(jī)的總帶寬；如果在總帶寬表項(xiàng)中查詢不到交換機(jī)的總帶寬，則向該 交換機(jī)發(fā)送總帶寬請求報(bào)文，接收該交換機(jī)返回的攜帶自身總帶寬的總帶寬應(yīng)答報(bào)文，并 將該交換機(jī)的總帶寬記錄在總帶寬表項(xiàng)中；
[0039] SDN控制器根據(jù)各交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)查詢業(yè)務(wù)帶寬預(yù)留表項(xiàng)，確定各交換機(jī)的 已預(yù)留帶寬，各交換機(jī)的已預(yù)留帶寬包括：該交換機(jī)上已為各優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值的 業(yè)務(wù)流量所預(yù)留的帶寬之和；
[0040] SDN控制器將各交換機(jī)返回的總帶寬與確定出的已預(yù)留帶寬的差值確定為各交換 機(jī)的剩余帶寬。
[0041] 步驟203 :SDN控制器從至少一條可選路徑中選擇一條路徑上所有交換機(jī)的剩余 帶寬均不小于轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)流量所需的帶寬的可選路徑確定為用于轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路 徑。
[0042] SDN控制器確定高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所有可選路徑上各交換機(jī)的剩余帶寬后，將可 選路徑上每個(gè)交換機(jī)的剩余帶寬與預(yù)先設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需的帶寬進(jìn)行比 較，選擇一條路徑上所有交換機(jī)的剩余帶寬均不小于轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需的帶寬 的可選路徑確定為用于轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
[0043] 這里還會(huì)存在一種特殊情況：SDN控制器計(jì)算出的高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的所有可選 路徑上均存在至少一個(gè)剩余帶寬小于轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需的帶寬的交換機(jī)，即不 存在一條滿足轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需帶寬的可選路徑作為轉(zhuǎn)發(fā)路徑。如果出現(xiàn)這種 情況，可以通過如下兩種優(yōu)選方案解決 ：
[0044] SDN控制器通知至少一條可選路徑上的為優(yōu)先級高于優(yōu)先級閾值、且優(yōu)先級低于 所述業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級的其他業(yè)務(wù)流量預(yù)留帶寬的交換機(jī)釋放為該其他業(yè)務(wù)流量所預(yù)留 的帶寬，使該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的至少一條可選路徑存在至少一條滿足轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè) 務(wù)流量所需的帶寬的可選路徑；
[0045] 或者，SDN控制器向網(wǎng)管軟件發(fā)送錯(cuò)誤碼，使網(wǎng)管軟件改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，進(jìn)而SDN控 制器返回步驟201，重新計(jì)算該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的至少一條可選路徑，使得重新計(jì)算出的 至少一條可選路徑中存在至少一條滿足轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需的帶寬的可選路徑， 將其作為該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
[0046] 步驟204 :SDN控制器向轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)下發(fā)預(yù)留通知報(bào)文，預(yù)留通知報(bào)文 攜帶轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需的帶寬，以使轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)為該高優(yōu)先級業(yè)務(wù) 流量預(yù)留轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需的帶寬。
[0047] 本步驟中，SDN控制器確定出滿足轉(zhuǎn)發(fā)高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需帶寬的轉(zhuǎn)發(fā)路徑后， 向轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)下發(fā)預(yù)留通知報(bào)文，該預(yù)留通知報(bào)文攜帶轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流 量所需的帶寬，以使轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)為該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量預(yù)留轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè) 務(wù)流量所需的帶寬，從而保證該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量在網(wǎng)絡(luò)中優(yōu)先傳輸。
[0048] 更進(jìn)一步地，步驟204之后，SDN控制器在業(yè)務(wù)帶寬預(yù)留表項(xiàng)中記錄確定出的轉(zhuǎn)發(fā) 路徑上交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)、高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的名稱以及轉(zhuǎn)發(fā)該高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需 帶寬的對應(yīng)關(guān)系。
[0049] 具體地，SDN控制器確定出高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑后，為該轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各 交換機(jī)創(chuàng)建對應(yīng)的流表項(xiàng)，此處SDN控制器創(chuàng)建流表項(xiàng)的過程為現(xiàn)有技術(shù)，不再詳述流表 項(xiàng)的創(chuàng)建方法。SDN控制器下發(fā)預(yù)留通知報(bào)文的同時(shí)，也將創(chuàng)建的流表項(xiàng)下發(fā)給轉(zhuǎn)發(fā)路徑上 的各交換機(jī)，使得轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)為各自接收到的流表項(xiàng)中包含的入端口和出端口 預(yù)留轉(zhuǎn)發(fā)高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量所需的帶寬。
[0050] 更進(jìn)一步地，業(yè)務(wù)流量優(yōu)先級的高低一般與時(shí)間有關(guān)系，當(dāng)高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量過 了優(yōu)先級最高的時(shí)間段，即高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級失效，為了便于后期為其他高優(yōu)先 級業(yè)務(wù)流量預(yù)留帶寬，SDN控制器會(huì)將高優(yōu)先級失效的業(yè)務(wù)流量預(yù)留的帶寬釋放，具體方法 為：
[0051] SDN控制器分別向確定出的優(yōu)先級失效的業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑上各交換機(jī)發(fā)送釋 放通知報(bào)文，使轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)釋放為該優(yōu)先級失效的業(yè)務(wù)流量預(yù)留的帶寬，并且 SDN控制器刪除業(yè)務(wù)帶寬預(yù)留表項(xiàng)中包括優(yōu)先級失效的業(yè)務(wù)流量標(biāo)識(shí)的所有表項(xiàng)。
[0052] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對上述SDN網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0053] 實(shí)施例一
[0054] 本實(shí)施例采用圖3所示的組網(wǎng)圖，VM1、VM2、VM4為VXLAN1內(nèi)的虛擬機(jī)，VM6為 VXLAN2內(nèi)的虛擬機(jī)；PI、P2、P3、P4、P5、P6是VXLAN網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)，其中P1和P6與VXLAN IP GW1相連，P4與VXLAN IP GW2相連；VTEP1是與虛擬交換機(jī)1直連的VXLAN網(wǎng)絡(luò)中的邊 緣設(shè)備，VTEP2是與虛擬交換機(jī)2直連的VXLAN網(wǎng)絡(luò)中的邊緣設(shè)備，VTEP3是與虛擬交換機(jī) 3直連的VXLAN網(wǎng)絡(luò)中的邊緣設(shè)備。SDN控制器保存有業(yè)務(wù)帶寬預(yù)留表項(xiàng)和總帶寬表項(xiàng)。 其中，業(yè)務(wù)帶寬預(yù)留表項(xiàng)用于記錄VXALN網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)為高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量預(yù)留的帶寬資 源，如表1所示，P2交換機(jī)已經(jīng)預(yù)留了 20M帶寬給高優(yōu)先級業(yè)務(wù)流量T1?？値挶眄?xiàng)用于 記錄SDN網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)可以提供的總帶寬，如表2所示，P1的總帶寬為90M，P2總帶寬為 100M，P3總帶寬為110M，P4總帶寬為100M。
[0055] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種SDN網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬的方法，其特征在于，該方法包括： SDN控制器根據(jù)接收的虛擬交換機(jī)發(fā)來的業(yè)務(wù)流量的首報(bào)文攜帶的源地址和目的地址 計(jì)算至少一條可選路徑，所述業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值； 所述SDN控制器確定所述至少一條可選路徑上各交換機(jī)的剩余帶寬； 所述SDN控制器從所述至少一條可選路徑中選擇一條路徑上所有交換機(jī)的剩余帶寬 均不小于轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需的帶寬的可選路徑確定為用于轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā) 路徑； 所述SDN控制器向所述轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)下發(fā)預(yù)留通知報(bào)文，所述預(yù)留通知報(bào)文 攜帶所述轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需的帶寬，以使所述轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)為所述業(yè)務(wù)流量 預(yù)留轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需的帶寬。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述SDN控制器確定所述至少一條可選路 徑上各交換機(jī)的剩余帶寬包括以下步驟： 所述SDN控制器根據(jù)所述至少一條可選路徑上各交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)查詢總帶寬表 項(xiàng)，確定所述各交換機(jī)的總帶寬； 所述SDN控制器根據(jù)所述各交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)查詢業(yè)務(wù)帶寬預(yù)留表項(xiàng)，確定所述各 交換機(jī)的已預(yù)留帶寬，所述各交換機(jī)的已預(yù)留帶寬包括：該交換機(jī)上已為各優(yōu)先級不小于 優(yōu)先級閾值的業(yè)務(wù)流量所預(yù)留的帶寬之和； 針對所述各交換機(jī)中的每一個(gè)交換機(jī)，所述SDN控制器將該交換機(jī)的總帶寬與確定出 的該交換機(jī)的已預(yù)留帶寬的差值確定為該交換機(jī)的剩余帶寬。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述SDN控制器在所述總帶寬表項(xiàng)中 查詢不到所述至少一條可選路徑上交換機(jī)的總帶寬，則所述SDN控制器向查詢不到總帶寬 的交換機(jī)發(fā)送總帶寬請求報(bào)文，并接收查詢不到總帶寬的交換機(jī)返回的攜帶自身總帶寬的 總帶寬應(yīng)答報(bào)文，并將查詢不到總帶寬的交換機(jī)的總帶寬記錄在所述總帶寬表項(xiàng)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述SDN控制器從所述至少一條可 選路徑中選擇一條路徑上所有交換機(jī)的剩余帶寬均不小于轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需的帶寬 的可選路徑確定為用于轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑之后，該方法進(jìn)一步包括： SDN控制器在所述業(yè)務(wù)帶寬預(yù)留表項(xiàng)中記錄所述轉(zhuǎn)發(fā)路徑上交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)、所 述業(yè)務(wù)流量的名稱以及轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需帶寬的對應(yīng)關(guān)系。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述SDN控制器確定所述至少一條可選 路徑上各交換機(jī)的剩余帶寬之后，該方法進(jìn)一步包括： 如果所述至少一條可選路徑上均存在至少一個(gè)剩余帶寬小于轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需 的帶寬的交換機(jī)，則所述SDN控制器通知所述至少一條可選路徑上的為優(yōu)先級高于優(yōu)先級 閾值、且優(yōu)先級低于所述業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級的其他業(yè)務(wù)流量預(yù)留帶寬的交換機(jī)釋放為所述 其他業(yè)務(wù)流量所預(yù)留的帶寬，使所述至少一條可選路徑存在至少一條滿足轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流 量所需的帶寬的可選路徑； 或者，所述SDN控制器向網(wǎng)管軟件發(fā)送錯(cuò)誤碼，使所述網(wǎng)管軟件改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌M(jìn)而 SDN控制器返回根據(jù)接收的虛擬交換機(jī)發(fā)來的業(yè)務(wù)流量的首報(bào)文攜帶的源地址和目的地址 計(jì)算至少一條可選路徑的步驟。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述SDN控制器向所述轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各 交換機(jī)下發(fā)預(yù)留通知報(bào)文之后，該方法進(jìn)一步包括： 如果所述業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級失效，所述SDN控制器向所述確定出的轉(zhuǎn)發(fā)路徑上各交換 機(jī)發(fā)送釋放通知報(bào)文，使所述轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)釋放為所述業(yè)務(wù)流量預(yù)留的帶寬。
7. -種SDN控制器，其特征在于，所述SDN控制器包括動(dòng)態(tài)預(yù)留帶寬裝置，該動(dòng)態(tài)預(yù)留 帶寬裝置包括： 路徑計(jì)算模塊，用于根據(jù)接收的虛擬交換機(jī)發(fā)來的業(yè)務(wù)流量的首報(bào)文攜帶的源地址和 目的地址計(jì)算至少一條可選路徑，所述業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級不小于優(yōu)先級閾值； 帶寬確認(rèn)模塊，用于確定所述至少一條可選路徑上各交換機(jī)的剩余帶寬； 路徑確認(rèn)模塊，用于從所述至少一條可選路徑中選擇一條路徑上所有交換機(jī)的剩余帶 寬均不小于轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需的帶寬的可選路徑確定為用于轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn) 發(fā)路徑； 帶寬預(yù)留模塊，用于向所述轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)下發(fā)預(yù)留通知報(bào)文，所述預(yù)留通知 報(bào)文攜帶所述轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需的帶寬，以使所述轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各交換機(jī)為所述業(yè)務(wù) 流量預(yù)留轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需的帶寬。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，其特征在于，所述帶寬確認(rèn)模塊還包括： 總帶寬確認(rèn)模塊，用于根據(jù)所述至少一條可選路徑上各交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)查詢總帶 寬表項(xiàng)，確定所述各交換機(jī)的總帶寬； 已預(yù)留帶寬確認(rèn)模塊，用于根據(jù)所述各交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)查詢業(yè)務(wù)帶寬預(yù)留表項(xiàng)， 確定所述各交換機(jī)的已預(yù)留帶寬，所述各交換機(jī)的已預(yù)留帶寬包括：該交換機(jī)上已為各優(yōu) 先級不小于優(yōu)先級閾值的各業(yè)務(wù)流量所預(yù)留的帶寬之和； 剩余帶寬確認(rèn)模塊，用于針對所述各交換機(jī)中的每一個(gè)交換機(jī)，將該交換機(jī)的總帶寬 與確定出的該交換機(jī)的已預(yù)留帶寬的差值確定為該交換機(jī)的剩余帶寬。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其特征在于，所述總帶寬確認(rèn)模塊在所述總帶寬表 項(xiàng)中查詢不到所述至少一條可選路徑上交換機(jī)的總帶寬時(shí)，還用于向查詢不到總帶寬的交 換機(jī)發(fā)送總帶寬請求報(bào)文，并接收查詢不到總帶寬的交換機(jī)返回的攜帶自身總帶寬的總帶 寬應(yīng)答報(bào)文，并將查詢不到總帶寬的交換機(jī)的總帶寬記錄在所述總帶寬表項(xiàng)中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其特征在于，所述帶寬預(yù)留模塊還用于： 在所述業(yè)務(wù)帶寬預(yù)留表項(xiàng)中記錄所述轉(zhuǎn)發(fā)路徑上交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)、所述業(yè)務(wù)流量 的名稱以及轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需帶寬的對應(yīng)關(guān)系。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器，其特征在于，如果所述至少一條可選路徑上均存在 至少一個(gè)剩余帶寬小于轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需的帶寬的交換機(jī)，所述控制器還包括帶寬釋 放模塊，用于通知所述至少一條可選路徑上的為優(yōu)先級高于優(yōu)先級閾值、且優(yōu)先級低于所 述業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級的其他業(yè)務(wù)流量預(yù)留帶寬的交換機(jī)釋放為所述其他業(yè)務(wù)流量所預(yù)留 的帶寬，使所述至少一條可選路徑存在至少一條滿足轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)流量所需的帶寬的可選 路徑； 所述帶寬預(yù)留模塊還用于，向網(wǎng)管軟件發(fā)送錯(cuò)誤碼，使所述網(wǎng)管軟件改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，進(jìn) 而使所述路徑計(jì)算模塊重新計(jì)算所述業(yè)務(wù)流量的至少一條可選路徑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器，其特征在于，如果所述業(yè)務(wù)流量的優(yōu)先級失效，所 述帶寬預(yù)留模塊進(jìn)一步用于： 向所述路徑確認(rèn)模塊確定出的轉(zhuǎn)發(fā)路徑上各交換機(jī)發(fā)送釋放通知報(bào)文，使所述轉(zhuǎn)發(fā)路 徑上的各交換機(jī)釋放為所述業(yè)務(wù)流量預(yù)留的帶寬。
【文檔編號】H04L12/915GK104301256SQ201410606058
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】王海, 黃李偉 申請人:杭州華三通信技術(shù)有限公司