Sdn網(wǎng)絡(luò)中建立隧道的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種SDN(Software Defined Network,軟件定義網(wǎng)絡(luò))網(wǎng)絡(luò)中建立隧道的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]SDN是當(dāng)前盛行的一種虛擬化解決方案，其核心理念是將原有的完全由交換機(jī)/路由器控制的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方式轉(zhuǎn)換為基于多域網(wǎng)包包頭描述的流轉(zhuǎn)發(fā)方式，同時(shí)將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)平面(data plane)和控制平面(control plane)相分離，將路由控制功能從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中剝離出來，所有轉(zhuǎn)發(fā)行為的決策都迀移到集中式的控制器上，由控制器(Controller)以標(biāo)準(zhǔn)化的接口對各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理和配置，從而對網(wǎng)絡(luò)資源的設(shè)計(jì)、管理和使用提供更多的可能性。換言之，SDN的本質(zhì)是對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)能夠動態(tài)分配的靈活網(wǎng)絡(luò)是SDN網(wǎng)絡(luò)重要目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环NSDN網(wǎng)絡(luò)中建立隧道的方法，應(yīng)用在控制器上，包括:
[0004]向隧道的端點(diǎn)設(shè)備下發(fā)隧道端口的創(chuàng)建消息，所述隧道端口對應(yīng)于待建立的隧道；所述創(chuàng)建消息中包括所述隧道的封裝信息和在所述端點(diǎn)設(shè)備上的物理出接口 ；
[0005]向所述端點(diǎn)設(shè)備下發(fā)以所述隧道端口為出接口的流表，所述流表用于指令所述端點(diǎn)設(shè)備在將匹配所述流表的原始報(bào)文按照所述封裝信息進(jìn)行封裝后，從所述物理出接口發(fā)送。
[0006]本申請?zhí)峁┑牧硪环NSDN網(wǎng)絡(luò)中建立隧道的方法，應(yīng)用在隧道的端點(diǎn)設(shè)備上，包括:
[0007]接收控制器的隧道端口創(chuàng)建消息；所述創(chuàng)建消息中包括隧道的封裝信息和在所述端點(diǎn)設(shè)備上的物理出接口；
[0008]根據(jù)所述隧道的封裝信息和在所述端點(diǎn)設(shè)備上的物理出接口生成對應(yīng)于所述隧道端口的隧道表；
[0009]接收控制器下發(fā)的以所述隧道端口為出接口的流表；
[0010]將匹配所述流表的原始報(bào)文按照對應(yīng)于所述隧道端口的隧道表中的封裝信息進(jìn)行封裝后，從所述隧道表中的物理出接口發(fā)送。
[0011]本申請還提供了一種SDN網(wǎng)絡(luò)中建立隧道的裝置，應(yīng)用在控制器上，包括:
[0012]創(chuàng)建消息下發(fā)單元，用于向隧道的端點(diǎn)設(shè)備下發(fā)隧道端口的創(chuàng)建消息，所述隧道端口對應(yīng)于待建立的隧道；所述創(chuàng)建消息中包括所述隧道的封裝信息和在所述端點(diǎn)設(shè)備上的物理出接口；
[0013]隧道流表下發(fā)單元，用于向所述端點(diǎn)設(shè)備下發(fā)以所述隧道端口為出接口的流表，所述流表用于指令所述端點(diǎn)設(shè)備在將匹配所述流表的原始報(bào)文按照所述封裝信息進(jìn)行封裝后，從所述物理出接口發(fā)送。
[0014]本申請?zhí)峁┑牧硪环NSDN網(wǎng)絡(luò)中建立隧道的裝置，應(yīng)用在隧道的端點(diǎn)設(shè)備上，包括:
[0015]創(chuàng)建消息接收單元，用于接收控制器的隧道端口創(chuàng)建消息；所述創(chuàng)建消息中包括隧道的封裝信息和在所述端點(diǎn)設(shè)備上的物理出接口；
[0016]隧道表生成單元，用于根據(jù)所述隧道的封裝信息和在所述端點(diǎn)設(shè)備上的物理出接口生成對應(yīng)于所述隧道端口的隧道表；
[0017]隧道流表接收單元，用于接收控制器下發(fā)的以所述隧道端口為出接口的流表；
[0018]入隧道單元，用于將匹配所述流表的原始報(bào)文按照對應(yīng)于所述隧道端口的隧道表中的封裝信息進(jìn)行封裝后，從所述隧道表中的物理出接口發(fā)送。
[0019]由以上技術(shù)方案可見，本申請的實(shí)施例將隧道虛擬化為對應(yīng)的隧道端口，控制器在指令端點(diǎn)設(shè)備創(chuàng)建隧道端口時(shí)下發(fā)隧道的封裝和路徑信息，在指令端點(diǎn)設(shè)備利用隧道轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)通過隧道端口來引用封裝和路徑信息，實(shí)現(xiàn)了控制器對隧道轉(zhuǎn)發(fā)路徑的集中控制，便于實(shí)現(xiàn)SDN網(wǎng)絡(luò)更好的流量控制。
【附圖說明】
[0020]圖1是一個(gè)例子中SDN控制所在的設(shè)備或端點(diǎn)設(shè)備的硬件架構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是一個(gè)例子中一種應(yīng)用在控制器上的SDN網(wǎng)絡(luò)中建立隧道的方法的流程圖；
[0022]圖3是一個(gè)例子中一種應(yīng)用在隧道端點(diǎn)設(shè)備上的SDN網(wǎng)絡(luò)中建立隧道的方法的流程圖；
[0023]圖4是一個(gè)例子中一種SDN網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖5是一個(gè)例子中一種應(yīng)用在控制器上的SDN網(wǎng)絡(luò)中建立隧道的裝置的邏輯結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖6是一個(gè)例子中一種應(yīng)用在隧道端點(diǎn)設(shè)備上的SDN網(wǎng)絡(luò)中建立隧道的裝置的邏輯結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]隧道是一種利用公共網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施在用戶網(wǎng)絡(luò)之間傳遞數(shù)據(jù)的方式。隧道在兩個(gè)端點(diǎn)設(shè)備之間提供了一種報(bào)文封裝手段，由作為隧道起點(diǎn)的端點(diǎn)設(shè)備將原始報(bào)文(其報(bào)頭包含發(fā)送者的地址和目的地的地址)作為數(shù)據(jù)載荷，封裝在隧道報(bào)文(封裝后的報(bào)文)中傳輸?shù)剿淼缹Χ?。原始?bào)文中發(fā)送者的地址和目的地的地址稱為內(nèi)部地址，隧道報(bào)文的地址稱為外部地址，外部地址的源地址和目的地址通常是隧道的兩個(gè)端點(diǎn)設(shè)備在建立隧道時(shí)使用的地址。作為隧道終點(diǎn)的端點(diǎn)設(shè)備對隧道報(bào)文進(jìn)行解封裝，得到原始報(bào)文，根據(jù)原始報(bào)文目的地的地址將其向目的地轉(zhuǎn)發(fā)。
[0027]隧道能夠?qū)⒎枪簿W(wǎng)絡(luò)協(xié)議的報(bào)文通過公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，能夠隱藏用戶私有的網(wǎng)絡(luò)地址，還能夠通過加密原始報(bào)文的全部或部分內(nèi)容來增加數(shù)據(jù)的安全性，在SDN網(wǎng)絡(luò)中得到普遍應(yīng)用，如MPLS (Mult1-Protocol Label Switching，多協(xié)議標(biāo)簽交換)、IP隧道等。
[0028]現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)需要在SDN網(wǎng)絡(luò)中建立隧道時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員在SDN控制器和隧道的兩個(gè)端點(diǎn)設(shè)備上配置相同的隧道ID (索引)，用來標(biāo)識同一個(gè)隧道。網(wǎng)管服務(wù)器或SDN控制器通過網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議將創(chuàng)建隧道的配置指令下發(fā)到隧道的兩個(gè)端點(diǎn)設(shè)備上。端點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行路由協(xié)議來獲得隧道的下一跳地址和物理出接口，或者通過網(wǎng)絡(luò)管理員靜態(tài)配置來指定隧道的下一跳地址和物理出接口。端點(diǎn)設(shè)備創(chuàng)建該隧道(即具有該隧道ID的隧道)，生成該隧道的隧道表，包括入隧道表項(xiàng)和出隧道表項(xiàng)，其中入隧道表項(xiàng)包括下一跳地址，以及在將原始報(bào)文封裝為隧道報(bào)文時(shí)所需的其他封裝信息，出隧道表項(xiàng)包括在將隧道報(bào)文解封裝為原始報(bào)文時(shí)所需的解封裝信息。
[0029]SDN網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的轉(zhuǎn)發(fā)依賴于控制器下發(fā)的流表。當(dāng)有通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文到達(dá)端點(diǎn)設(shè)備時(shí)，由于未匹配到已有的流表，端點(diǎn)設(shè)備將該報(bào)文上送到控制器。控制器向端點(diǎn)設(shè)備下發(fā)通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文的流表，流表中指定了隧道ID、隧道標(biāo)簽(如MPLS標(biāo)簽、IP隧道的源地址和目的地址)，但由于控制器沒有與下一跳地址有關(guān)的封裝信息和該隧道在端點(diǎn)設(shè)備上的物理出接口信息，下發(fā)給端點(diǎn)設(shè)備的流表中將缺少上述內(nèi)容，需要由端點(diǎn)設(shè)備自行填充流表中這些表項(xiàng)。這樣，控制器無法對隧道在公用網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際傳輸路徑進(jìn)行集中控制，不能根據(jù)公用網(wǎng)絡(luò)的全網(wǎng)狀態(tài)來進(jìn)行流量控制。如果隧道在某個(gè)端點(diǎn)設(shè)備上的物理出接口發(fā)生變更，控制器需要向該端點(diǎn)設(shè)備下發(fā)消息，更新通過該隧道轉(zhuǎn)發(fā)的所有流表；端點(diǎn)設(shè)備在收到更新后的流表后，將新的物理出接口填充到流表中。由于從該端點(diǎn)設(shè)備通過隧道發(fā)送的報(bào)文的流表都需要更新，導(dǎo)致了控制器與端點(diǎn)設(shè)備間大量的消息交互和端點(diǎn)設(shè)備上大量的流表操作。
[0030]在本申請的一個(gè)例子中，運(yùn)行在控制器上和運(yùn)行在端點(diǎn)設(shè)備上的SDN網(wǎng)絡(luò)建立隧道的控制邏輯能夠?qū)崿F(xiàn)控制器對隧道實(shí)際傳輸路徑的集中控制，以達(dá)到更好的流量控制。控制器所在的設(shè)備或端點(diǎn)設(shè)備可以具有圖1所示的硬件結(jié)構(gòu)，包括處理器110、存儲器120以及網(wǎng)絡(luò)接口 130，這些硬件通過內(nèi)部總線140相互連接。處理器110在存儲器120中運(yùn)行SDN網(wǎng)絡(luò)建立隧道的控制邏輯，在控制器上的運(yùn)行流程如圖2所示，在端點(diǎn)設(shè)備上的運(yùn)行流程如圖3所不。
[0031]在控制器上，步驟210，向隧道的端點(diǎn)設(shè)備下發(fā)隧道端口的創(chuàng)建消息，，該隧道端口對應(yīng)于待建立的隧道。
[0032]SDN網(wǎng)絡(luò)中，控制器上保存有其管理域內(nèi)被管理設(shè)備的信息，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理端口及其狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)的連接拓?fù)洹㈡溌窢顟B(tài)等。當(dāng)在管理域內(nèi)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立隧道時(shí)，控制器可以根據(jù)所保存的信息計(jì)算出隧道在這兩個(gè)端點(diǎn)設(shè)備之間的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，其中包括隧道在端點(diǎn)設(shè)備上的物理出接口