一種基于sdn的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，具體而言，主要涉及一種基于SDN的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network，SDN)是一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種實(shí)現(xiàn)方式，其核心技術(shù)OpenFlow通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開來，利用可編程技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，使網(wǎng)絡(luò)作為管道變得更加智能。SDN這一下一代互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，能夠推動(dòng)未來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新。目前各大高校和研究機(jī)構(gòu)都密切關(guān)注SDN技術(shù)的發(fā)展，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)驗(yàn)。
[0003]傳統(tǒng)的虛擬專用網(wǎng)VPN服務(wù)需要向運(yùn)營進(jìn)行購買，費(fèi)用較貴，而且?guī)捠芟?。用戶被要求將靜態(tài)或動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)程站點(diǎn)路由表單添加至服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)中，因此用戶的3層路由控制層被外包給了 MPLS (Mult1-Protocol Label Switching，多協(xié)議標(biāo)簽交換)服務(wù)提供商。而且，大部分服務(wù)提供商都禁止SNMP接入本地設(shè)備，這限制了察看MPLS “底層”情況的可視性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于SDN的虛擬網(wǎng)絡(luò)劃分方法，適用于某一企業(yè)或機(jī)構(gòu)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)跨境(跨區(qū)域)多個(gè)分支機(jī)構(gòu)之間內(nèi)部數(shù)據(jù)、語音、圖像等多種業(yè)務(wù)通信的服務(wù)。
[0005]本發(fā)明提供的一種基于SDN的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法，該方法針對(duì)分屬于不同網(wǎng)絡(luò)的SDN局域網(wǎng)，使各局域網(wǎng)間不能互訪的主機(jī)實(shí)現(xiàn)互訪互通，其包括以下步驟:
終端用戶通過SDN控制器提供的北向接口，向SDN控制器發(fā)送創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)請求；所述業(yè)務(wù)請求包括業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)參數(shù)，SDN控制器根據(jù)業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)參數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行篩查，添加或匹配相應(yīng)的虛網(wǎng)標(biāo)識(shí)；
SDN控制器判斷終端用戶的目的地址是本局域網(wǎng)終端還是外地局域網(wǎng)終端，發(fā)現(xiàn)目的地址為外地局域網(wǎng)，則SDN控制器向OpenFlow交換機(jī)下發(fā)的流表為兩地局域網(wǎng)絡(luò)互通的流表，此后到達(dá)的該數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)請求數(shù)據(jù)信息經(jīng)由所述流表處理后，從OpenFlow交換機(jī)發(fā)出，并含有正確的VLAN標(biāo)簽，并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)路由至外地局域網(wǎng)絡(luò)；
外地OpenFlow交換機(jī)收到含有虛網(wǎng)標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)包，通過Packetln信令將數(shù)據(jù)包交給其SDN控制器，所述SDN控制器使用用戶配置好的應(yīng)用程序來對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，該數(shù)據(jù)包的目的地址為該局域網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址，SDN控制器會(huì)向OpenFlow交換機(jī)發(fā)送控制指令來建立對(duì)應(yīng)的流表項(xiàng)。
[0006]所述業(yè)務(wù)類型包括語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；所述業(yè)務(wù)參數(shù)為入口網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息和出口網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息。
[0007]所述SDN控制器判斷終端用戶的目的地址是本局域網(wǎng)終端，則SDN控制器向交換機(jī)下發(fā)的流表為本地局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)終端互通的流表，則按照該局域網(wǎng)的OpenFlow交換機(jī)的流水線處理流程進(jìn)行處理，到達(dá)的該數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)包會(huì)由該流表項(xiàng)進(jìn)行處理，直接轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的本地終端。
[0008]外地局域網(wǎng)絡(luò)的OpenFlow交換機(jī)收到遠(yuǎn)端局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)包之后與流表匹配失敗時(shí)，OpenFlow交換機(jī)向SDN控制器發(fā)送消息，SDN控制器根據(jù)業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)參數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行篩查，向OpenFlow交換機(jī)發(fā)送命令來建立對(duì)應(yīng)的流表項(xiàng)，此后到達(dá)的該數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)包經(jīng)由該流表處理后彈出相應(yīng)的VLAN標(biāo)簽，并被轉(zhuǎn)發(fā)至局域網(wǎng)內(nèi)合適的目的主機(jī)。
[0009]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
本發(fā)明公開的方法通過SDN的業(yè)務(wù)部署方式，實(shí)現(xiàn)了虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的劃分。有別與傳統(tǒng)的VPN配置方式單一，配置管理復(fù)雜，維護(hù)困難的問題。基于SDN的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)劃分方式靈活，可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行各種方式的虛擬網(wǎng)絡(luò)劃分。
【附圖說明】
[0010]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1為本發(fā)明基于SDN的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法所涉及的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明基于SDN的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖業(yè)務(wù)場景圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明提供一種基于SDN的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法，為使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及效果更加清楚，明確，以及參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]分支機(jī)構(gòu)和總部網(wǎng)絡(luò)都是基于SDN的局域網(wǎng)絡(luò)。兩個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的主機(jī)之間是無法通信的，用戶通過SDN控制器提供的北向接口向SDN控制器下發(fā)虛擬網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建的業(yè)務(wù)請求，通過SDN控制器的業(yè)務(wù)創(chuàng)建實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)兩地之間虛擬網(wǎng)絡(luò)的建立，實(shí)現(xiàn)異地主機(jī)之間就像在一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)一樣的互聯(lián)互通。
[0013]基于SDN的網(wǎng)絡(luò)虛擬化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)承載能力按需調(diào)用和動(dòng)態(tài)組合，按任務(wù)要求進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和承載管理，支持業(yè)務(wù)流的動(dòng)態(tài)編排，以實(shí)現(xiàn)語音、視頻、即時(shí)消息等業(yè)務(wù)通信個(gè)性化保障。其具體實(shí)現(xiàn)過程如下:
用戶通過SDN控制器提供的北向接口，向SDN控制器發(fā)送創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)請求。該業(yè)務(wù)請求包括業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)參數(shù)。SDN控制器會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)參數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行篩查，添加或彈出相應(yīng)的虛網(wǎng)標(biāo)識(shí)。
[0014]當(dāng)某一局域網(wǎng)內(nèi)的終端用戶的數(shù)據(jù)包到達(dá)交換機(jī)的時(shí)候，首先與OpenFlow交換機(jī)流水線中的第一個(gè)流表進(jìn)行匹配，如果匹配失敗，則說明該流是第一次到達(dá)交換機(jī)，因此交換機(jī)會(huì)向控制器發(fā)送消息請示如何處理；如果匹配成功，則按照OpenFlow交換機(jī)的流水線處理流程進(jìn)行處理。
[0015]當(dāng)新到達(dá)的數(shù)據(jù)包與流表匹配失敗時(shí)，交換機(jī)會(huì)向控制器發(fā)送消息，由控制器來決定如何處理該數(shù)據(jù)包。
[0016]控制器使用用戶配置好的應(yīng)用程序來對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理。如果是一個(gè)新到達(dá)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)包，一般會(huì)向交換機(jī)發(fā)送命令來建立對(duì)應(yīng)的流表項(xiàng)，并根據(jù)具體的算法決定做哪些額外的處理，以及最后轉(zhuǎn)發(fā)到哪個(gè)端口。
[0017]若終端用戶的目的地址為本局域網(wǎng)內(nèi)終端，則控制器向交換機(jī)下發(fā)的流表為本地局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)終端互通的流表，此后到達(dá)的該數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)包會(huì)由該流表項(xiàng)進(jìn)行處理，直接轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的本地終端。
[0018]若終端用戶的目的地址為外地局域網(wǎng)絡(luò)終端，則控制器向交換機(jī)下發(fā)的流表為兩地局域網(wǎng)絡(luò)互通的流表，此后到達(dá)的該數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)包經(jīng)由該流表處理后，從OpenFlow交換機(jī)發(fā)出時(shí)含有正確的VLAN標(biāo)簽，并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)路由至外地局域網(wǎng)絡(luò)。
[0019]外地局域網(wǎng)絡(luò)的OpenFlow交換機(jī)收到遠(yuǎn)端局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)包之后與流表匹配失敗時(shí)，交換機(jī)向控制器發(fā)送消息。SDN控制器根據(jù)業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)參數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行篩查，向交換機(jī)下發(fā)流表，此后到達(dá)的該數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)包經(jīng)由該流表處理后彈出相應(yīng)的VLAN標(biāo)簽，并被轉(zhuǎn)發(fā)至局域網(wǎng)內(nèi)合適的目的主機(jī)。
[0020]實(shí)施例1
建立專用虛擬網(wǎng)絡(luò)的工作過程如圖2所示。
[0021]1.如10.1.0.1主機(jī)發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包去往10.2.0.1 ；
2.交換機(jī)swl收到數(shù)據(jù)包，在本地流表匹配失敗，通過Packetln信令將數(shù)據(jù)包交給SDN控制器cl ；
3.SDN控制器使用用戶配置好的應(yīng)用程序來對(duì)數(shù)據(jù)包