本發(fā)明涉及SDN技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于SDN的路由計(jì)算方法、SDN控制器及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN(Software Defined Network)是一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)。隨著虛擬化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，IT資源將成為像水電一樣可運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)設(shè)施，云數(shù)據(jù)中心作為重要的云基礎(chǔ)設(shè)施的承載體，由于虛擬機(jī)在線遷移等數(shù)據(jù)中心二層網(wǎng)絡(luò)需求、虛擬機(jī)感知、vlan隔離、多租戶隔離等新的自動(dòng)化、自服務(wù)等需求，其虛擬機(jī)通信成為重要的研究課題，而SDN以其集中控制、控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離為特征的靈活配置配置管理，稱謂解決云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的主要解決方案之一。近年來(lái)路由表項(xiàng)的急劇增加，如何優(yōu)化路由查找算法以最小化內(nèi)存讀取次數(shù)、最大化利用存儲(chǔ)空間以及最大化查找速度成為研究的熱門。被廣泛使用的路由查找算法包括patricia、Lulea、bitmap以及tree bitmap等，其中tree bitmap綜合相比較優(yōu)，已經(jīng)廣泛使用在高性能路由器中。

現(xiàn)有路由匹配算法實(shí)現(xiàn)的共同點(diǎn)是各設(shè)備廠家為配合接口線速的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)并固化在主控芯片中的。這種實(shí)現(xiàn)方法導(dǎo)致算法無(wú)法根據(jù)用戶實(shí)時(shí)的需求進(jìn)行調(diào)優(yōu)，靈活度很小。這種缺點(diǎn)在IPv4時(shí)代不大明顯，因?yàn)镮Pv4的前綴統(tǒng)計(jì)模型已經(jīng)較為固定，算法優(yōu)化調(diào)整的需求不大。但是IPv6流量較小，前綴樣本較少，無(wú)法形成有效的統(tǒng)計(jì)模型，對(duì)算法實(shí)時(shí)調(diào)優(yōu)的需求很大。在這種情況下路由匹配算法有可能會(huì)選擇錯(cuò)誤的步長(zhǎng)以及存儲(chǔ)方式，導(dǎo)致存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)以及過(guò)多的內(nèi)存讀取次數(shù)，對(duì)路由器性能造成較大影響，現(xiàn)有固化的實(shí)現(xiàn)模型的缺點(diǎn)在IPv6時(shí)代額外突出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于SDN的路由計(jì)算方法、SDN控制器及系統(tǒng)。

一種基于SDN的路由計(jì)算方法，包括：軟件定義網(wǎng)路SDN控制器通過(guò)北向接口接收到路由規(guī)劃更新信息；SDN控制器根據(jù)所述路由規(guī)劃更新信息調(diào)整路由查找配置；所述SDN基于調(diào)整后的路由查找配置進(jìn)行路由計(jì)算，生成IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，包括：所述SDN控制器通過(guò)北向接口接收到更新的IPV6地址前綴；所述SDN控制器根據(jù)所述更新的IPV6地址前綴進(jìn)行路由計(jì)算，生成新的IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，包括：所述SDN通過(guò)南向接口將IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述SDN控制器通過(guò)北向接口接收到路由規(guī)劃更新信息、所述SDN控制器根據(jù)所述路由規(guī)劃更新信息調(diào)整路由查找配置包括：所述SDN控制器通過(guò)北向接口接收管理平臺(tái)發(fā)送的算法更新消息；其中，所述算法更新消息中攜帶所述路由規(guī)劃更新信息，所述路由規(guī)劃更新信息包括：路由算法更新安裝包、路由算法選擇策略、路由算法參數(shù)；所述SDN控制器基于所述路由規(guī)劃更新信息實(shí)時(shí)調(diào)整路由查找配置，包括：安裝新的算法安裝包、更新路由算法選擇策略、更新路由算法參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述SDN控制器通過(guò)南向接口接收到SDN網(wǎng)絡(luò)中的新業(yè)務(wù)流；所述SDN控制器判斷出所述新業(yè)務(wù)流的類型和特征，根據(jù)路由算法選擇策略選擇對(duì)應(yīng)的路由算法計(jì)算出所述新業(yè)務(wù)流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并生成相應(yīng)的通用流表；所述SDN控制器通過(guò)南向接口下發(fā)所述通用流表給所述轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，所述轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備建立與所述通用流表相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述SDN控制器通過(guò)北向接口接收管理平臺(tái)發(fā)送的SDN網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的IPV6前綴地址 變化的通知消息；所述SDN控制器基于所述通知消息對(duì)IPV6前綴地址發(fā)生變化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算路由；所述SDN控制器通過(guò)南向接口將新計(jì)算的路由下發(fā)到所述轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述北向接口采用RESTFUL接口協(xié)議；所述南向接口采用OPENFLOW協(xié)議。

一種SDN控制器，包括：更新信息接收單元，用于通過(guò)北向接口接收到路由規(guī)劃更新信息；路由配置調(diào)整單元，用于根據(jù)所述路由規(guī)劃更新信息調(diào)整路由查找配置；路由計(jì)算單元，用于基于調(diào)整后的路由查找配置進(jìn)行路由計(jì)算，生成IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述更新信息接收單元，用于通過(guò)北向接口接收到更新的IPV6地址前綴；所述路由計(jì)算單元，用于根據(jù)所述更新的IPV6地址前綴進(jìn)行路由計(jì)算，生成新的IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，包括：路由下發(fā)單元，用于通過(guò)南向接口將IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述更新信息接收單元，用于通過(guò)北向接口接收管理平臺(tái)發(fā)送的算法更新消息；其中，所述算法更新消息中攜帶所述路由規(guī)劃更新信息，所述路由規(guī)劃更新信息包括：路由算法更新安裝包、路由算法選擇策略、路由算法參數(shù)；所述路由配置調(diào)整單元，用于基于所述路由規(guī)劃更新信息實(shí)時(shí)調(diào)整路由查找配置，包括：安裝新的算法安裝包、更新路由算法選擇策略、更新路由算法參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，包括：業(yè)務(wù)流接收單元，用于通過(guò)南向接口接收到SDN網(wǎng)絡(luò)中的新業(yè)務(wù)流；所述路由計(jì)算單元，用于判斷出所述新業(yè)務(wù)流的類型和特征，根據(jù)路由算法選擇策略選擇對(duì)應(yīng)的路由算法計(jì)算出所述新業(yè)務(wù)流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并生成相應(yīng)的通用流表；所述路由下發(fā)單元，用于通過(guò)南向接口下發(fā)所述通用流表給所述轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，所述轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備建立與所述通用流表相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述更新信息接收單元，用于通過(guò)北向接口接收管理平臺(tái)發(fā)送的SDN網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的IPV6前綴地址變化的通知消息；所述路由計(jì)算單元，用于基于所述通知消息對(duì)IPV6前綴地址發(fā)生變化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算路由；所述路由下發(fā)單元，用于通過(guò)南向接口將新計(jì)算的路由下發(fā)到所述轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。

一種SDN系統(tǒng)，包括：如上所述的SDN控制器。

本發(fā)明的基于SDN的路由計(jì)算方法、SDN控制器及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的路由匹配算法都是固化在線卡內(nèi)存中，沒(méi)有靈活更改的途徑的問(wèn)題，適用于IPv4向IPv6過(guò)渡期間，可實(shí)現(xiàn)在前綴實(shí)時(shí)變化過(guò)程中，靈活的調(diào)整IPv6路由匹配算法，并可以簡(jiǎn)化路由器的存儲(chǔ)空間提升路由表查找效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的基于SDN的路由計(jì)算方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的基于SDN的路由計(jì)算方法的一個(gè)實(shí)施例中的信息交互示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的基于SDN的路由計(jì)算裝置的一個(gè)實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述，其中說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一 部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合各個(gè)圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多方面的描述。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的基于SDN的路由計(jì)算方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖，如圖1所示：

步驟101，軟件定義網(wǎng)路SDN控制器通過(guò)北向接口接收到路由規(guī)劃更新信息。

步驟102，SDN控制器根據(jù)路由規(guī)劃更新信息調(diào)整路由查找配置。

步驟103，SDN基于調(diào)整后的路由查找配置進(jìn)行路由計(jì)算，生成IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表。

SDN控制器通過(guò)北向接口接收到更新的IPV6地址前綴，SDN控制器根據(jù)更新的IPV6地址前綴進(jìn)行路由計(jì)算，生成新的IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表。SDN通過(guò)南向接口將IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備可以為openflow交換機(jī)等，北向接口采用RESTFUL接口協(xié)議等，南向接口采用OPENFLOW協(xié)議等。

在一個(gè)實(shí)施例中，SDN控制器通過(guò)北向接口接收管理平臺(tái)發(fā)送的算法更新消息，算法更新消息中攜帶路由規(guī)劃更新信息。路由規(guī)劃更新信息包括：路由算法更新安裝包、路由算法選擇策略、路由算法參數(shù)等。

路由算法更新安裝包可以是一種新的算法、或?qū)σ延兴惴ㄉ?jí)的安裝包。路由算法選擇策略可以是根據(jù)數(shù)據(jù)流的IP、業(yè)務(wù)等特征參數(shù)，從多個(gè)數(shù)據(jù)算法中選擇一個(gè)算法進(jìn)行路由計(jì)算的策略規(guī)則。路由算法參數(shù)可以是路由算法在使用中使用的參數(shù)，例如，定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)等。SDN控制器基于路由規(guī)劃更新信息實(shí)時(shí)調(diào)整路由查找配置，包括：安裝新的算法安裝包、更新路由算法選擇策略、更新路由算法參數(shù)等。

在一個(gè)實(shí)施例中，SDN控制器通過(guò)南向接口接收到SDN網(wǎng)絡(luò)中 的新業(yè)務(wù)流，SDN控制器判斷出新業(yè)務(wù)流的類型和特征，根據(jù)路由算法選擇策略選擇對(duì)應(yīng)的路由算法計(jì)算出新業(yè)務(wù)流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并生成相應(yīng)的通用流表。SDN控制器通過(guò)南向接口下發(fā)通用流表給轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備建立與通用流表相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。

上述實(shí)施例中的基于SDN的路由計(jì)算方法，通過(guò)SDN的北向接口來(lái)靈活倒入路由查找算法參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)路由查找算法的生成，存儲(chǔ)可以靈活更新的路由查找算法，以及通過(guò)SDN南向接口向路由器下發(fā)路由。

在一個(gè)實(shí)施例中，IPv6地址長(zhǎng)度是128比特，IPv6比IPv4擴(kuò)大了4倍，可以基于多分支Trie樹的IPv6地址前綴存儲(chǔ)和查找算法進(jìn)行IPV6的路由計(jì)算。字典樹(Trie)是一種用于快速字符串檢索的多叉樹結(jié)構(gòu)。

SDN控制器通過(guò)北向接口接收管理平臺(tái)發(fā)送的SDN網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的IPV6前綴地址變化的通知消息，SDN控制器基于通知消息對(duì)IPV6前綴地址發(fā)生變化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算路由，SDN控制器通過(guò)南向接口將新計(jì)算的路由下發(fā)到轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，實(shí)時(shí)更新的IPv6地址前綴信息或者IPv6地址規(guī)劃方案通過(guò)SDN的北向接口，例如RESTFUL等，下發(fā)至SDN控制器。SDN控制器根據(jù)下發(fā)的方案實(shí)時(shí)調(diào)整其IPv6tree bitmap路由查找算法，并根據(jù)該算法生成不同的IPv6路由轉(zhuǎn)發(fā)表。SDN控制器通過(guò)南向接口，例如netconf,openflow接口等，將生成的IPv6路由轉(zhuǎn)發(fā)表下發(fā)到轉(zhuǎn)發(fā)平面的線卡內(nèi)存中，替代原有的IPv6路由轉(zhuǎn)發(fā)表。

上述實(shí)施例中的基于SDN的路由計(jì)算方法，借助SDN的北向接口，在控制平面引入規(guī)劃的IPv6地址前綴。根據(jù)用戶定義的IPv6地址前綴特征，將新生成的路由匹配算法通過(guò)SDN南向接口下發(fā)至轉(zhuǎn)發(fā)平面，可以靈活縮減trie層級(jí)、簡(jiǎn)化IPv6tree bitmap等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省存儲(chǔ)空間以及提升查找速度。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，本發(fā)明提供一種SDN控制器。更新信息接收單元31通過(guò)北向接口接收到路由規(guī)劃更新信息。路由配置調(diào)整單元32根據(jù)路由規(guī)劃更新信息調(diào)整路由查找配置。路由計(jì) 算單元33基于調(diào)整后的路由查找配置進(jìn)行路由計(jì)算，生成IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表。

在一個(gè)實(shí)施例中，更新信息接收單元31通過(guò)北向接口接收到更新的IPV6地址前綴。路由計(jì)算單元33根據(jù)更新的IPV6地址前綴進(jìn)行路由計(jì)算，生成新的IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表。路由下發(fā)單元34通過(guò)南向接口將IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。

更新信息接收單元31通過(guò)北向接口接收管理平臺(tái)發(fā)送的算法更新消息。算法更新消息中攜帶路由規(guī)劃更新信息，路由規(guī)劃更新信息包括：路由算法更新安裝包、路由算法選擇策略、路由算法參數(shù)。路由配置調(diào)整單元32基于路由規(guī)劃更新信息實(shí)時(shí)調(diào)整路由查找配置，包括：安裝新的算法安裝包、更新路由算法選擇策略、更新路由算法參數(shù)。

業(yè)務(wù)流接收單元35通過(guò)南向接口接收到SDN網(wǎng)絡(luò)中的新業(yè)務(wù)流。路由計(jì)算單元33判斷出新業(yè)務(wù)流的類型和特征，根據(jù)路由算法選擇策略選擇對(duì)應(yīng)的路由算法計(jì)算出新業(yè)務(wù)流的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并生成相應(yīng)的通用流表。路由下發(fā)單元34通過(guò)南向接口下發(fā)通用流表給轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備建立與通用流表相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。

更新信息接收單元31通過(guò)北向接口接收管理平臺(tái)發(fā)送的SDN網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的IPV6前綴地址變化的通知消息。路由計(jì)算單元33基于通知消息對(duì)IPV6前綴地址發(fā)生變化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算路由。路由下發(fā)單元34通過(guò)南向接口將新計(jì)算的路由下發(fā)到轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。

在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種SDN系統(tǒng)，包括：如上的SDN控制器。

上述實(shí)施例中提供的基于SDN的路由計(jì)算方法、SDN控制器及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的路由匹配算法都是固化在線卡內(nèi)存中、沒(méi)有靈活更改的途徑的問(wèn)題，提供的靈活更改路由查找算法的模型具有首創(chuàng)性，非常適用于IPv4向IPv6過(guò)渡期間，可實(shí)現(xiàn)在前綴實(shí)時(shí)變化過(guò)程中，靈活的調(diào)整IPv6路由匹配算法，簡(jiǎn)化路由器的存儲(chǔ)空間并提升路由表查找效率。

可能以許多方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。例如，可通過(guò)軟 件、硬件、固件或者軟件、硬件、固件的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。用于方法的步驟的上述順序僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說(shuō)明。此外，在一些實(shí)施例中，還可將本發(fā)明實(shí)施為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，這些程序包括用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機(jī)器可讀指令。因而，本發(fā)明還覆蓋存儲(chǔ)用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序的記錄介質(zhì)。

本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。