一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)中OpenFlow消息跟蹤和過濾的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其是涉及一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)中OpenFlow消息跟蹤和過濾的使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]OpenFlow協(xié)議是美國斯坦福大學(xué)于2008年提出一種轉(zhuǎn)發(fā)/控制分離的協(xié)議，外置控制面實(shí)體采用OpenFlow協(xié)議控制轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備實(shí)現(xiàn)各種轉(zhuǎn)發(fā)邏輯，而轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備主要功能就是根據(jù)OpenFlow控制器下發(fā)的流表執(zhí)行受控轉(zhuǎn)發(fā)。OpenFlow協(xié)議進(jìn)一步演進(jìn),成為軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network, SDN)技術(shù)，即可以在控制面采用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
[0003]OpenFlow協(xié)議支持三種信息類型:Controller-to_Switch (控制器到交換機(jī))，Asynchronous (異步消息)和Symmetric (同步消息)，每一個類型都有多個子類型。Controller-to-Switch信息由控制器發(fā)起，并且直接用于檢測轉(zhuǎn)發(fā)面的狀態(tài)，具體有Feature (特征消息)、Configurat1n (配置消息)、Modify-State (修改流表消息)、Read-State (讀統(tǒng)計(jì)消息)、Packet_out (包輸出消息)、Barrier (標(biāo)識消息)、Role_Request(角色請求消息)、Asychronous-Configurat1n (異步配置消息)。Asynchronous信息由轉(zhuǎn)發(fā)面發(fā)起，并通常用于更新控制器的網(wǎng)絡(luò)事件和改變交換機(jī)的狀態(tài)，具體有Packet-1n (包輸入消息)、Flow-Removed (流表刪除消息)、Port-status (端口狀態(tài)消息)、Error消息(錯誤消息)。Symmetric信息可以在沒有請求的情況下由控制器或轉(zhuǎn)發(fā)面發(fā)起,具體有Hello(招呼消息)、Echo (回聲消息)、Experimenter (實(shí)現(xiàn)消息)。
[0004]以下描述中以交換機(jī)節(jié)點(diǎn)來實(shí)例化轉(zhuǎn)發(fā)面的概念。當(dāng)控制器交換機(jī)建立了OpenFlow鏈路以后，兩者之間的消息交互分為和轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)以及和協(xié)議相關(guān)。協(xié)議相關(guān)的消息(比如hell0、Ech0等)在控制器和單個交換機(jī)之間交互。和轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)的消息，可能在控制器和多個交換機(jī)之間進(jìn)行，例如包轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，控制器會在轉(zhuǎn)發(fā)路徑上給多個交換機(jī)下流表，這樣才能保證包的源地址和目的地址之間的通路。單個交換機(jī)通過Asynchronous消息上報的消息，可能涉及到轉(zhuǎn)發(fā)，例如Packet-1n消息。即便單個交換機(jī)上報的狀態(tài)消息，例如Port-status或Error消息,也可以看成是和轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)，影響包轉(zhuǎn)發(fā)的路徑的生成和更新。
[0005]為了業(yè)務(wù)分析或故障定位，可能需要獲取控制器和交換機(jī)之間所有的消息交互(例如一條轉(zhuǎn)發(fā)路徑所涉及的所有交換機(jī)的流表信息)，可能需要針對交換機(jī)的每一個上報消息做跟蹤和統(tǒng)計(jì)。目前根據(jù)OpenFlow協(xié)議，對于控制器和交換機(jī)之間的消息，無法定義特征字，無法實(shí)現(xiàn)對于有相關(guān)性的OpenFlow信息進(jìn)行跟蹤或過濾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是針對SDN網(wǎng)絡(luò)中，提出一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)中OpenFlow消息跟蹤和過濾的方法，解決了兩者之間進(jìn)行了消息過濾和消息跟蹤的方式。
[0007]一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN中OpenFlow消息的跟蹤和過濾方法，該方法包括:
[0008]在控制器和交換機(jī)之間進(jìn)行交互時，控制器或交換機(jī)在發(fā)起的OpenFlow消息中攜帶 TraceID ；
[0009]所述控制器或交換機(jī)當(dāng)收到攜帶所述TraceID的OpenFlow消息后,在該OpenFlow消息的響應(yīng)消息中、或該OpenFlow消息觸發(fā)的其他消息中也攜帶同樣的所述TracelD。
[0010]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0011]所述TraceID放置在所述OpenFlow消息頭和消息尾之間或放置在所述OpenFlow消息尾；
[0012]所述TraceID 是 64 位或 128 位；
[0013]當(dāng)所述TraceID是64位，由ID生成的Hash值和32位的隨機(jī)值組成；
[0014]當(dāng)所述TraceID是128位，由ID和64位的隨機(jī)值組成。
[0015]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0016]控制器或交換機(jī)在發(fā)起的OpenFlow消息中攜帶TraceID的步驟包括:
[0017]當(dāng)交換機(jī)發(fā)起時,交換機(jī)向控制器發(fā)送攜帶TraceID的包輸入Packet-1n消息；
[0018]所述控制器或交換機(jī)當(dāng)收到攜帶所述TraceID的OpenFlow消息后,在該OpenFlow消息的響應(yīng)消息中、或該OpenFlow消息觸發(fā)的其他消息中也攜帶同樣的所述TraceID的步驟包括:
[0019]所述控制器收到攜帶TraceID的Packet-1n消息后，所述控制器給所有交換機(jī)發(fā)送攜帶同樣TraceID的修改流表Modify-State消息,所述控制器向發(fā)送攜帶所述TraceID的OpenFlow消息的交換機(jī)發(fā)送攜帶同樣TraceID的包輸出Packet-Out消息。
[0020]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0021]控制器或交換機(jī)在發(fā)起的OpenFlow消息中攜帶TraceID的步驟包括:
[0022]當(dāng)控制器發(fā)起消息時，控制器向交換機(jī)發(fā)送攜帶TraceID的讀統(tǒng)計(jì)請求Read-State Req 消息；
[0023]所述控制器或交換機(jī)當(dāng)收到攜帶所述TraceID的OpenFlow消息后,在該OpenFlow消息的響應(yīng)消息中、或該OpenFlow消息觸發(fā)的其他消息中也攜帶同樣的所述TraceID的步驟包括:
[0024]所述交換機(jī)收到攜帶TraceID的Read-State Req消息后,所述交換機(jī)向所述控制器發(fā)送攜帶同樣TraceID的讀統(tǒng)計(jì)應(yīng)答Read-State Resp消息；
[0025]所述控制器收到攜帶TraceID的Read-State Resp消息后，向所有交換機(jī)周期性發(fā)送攜帶同樣TraceID的Read-State Req消息。
[0026]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0027]當(dāng)交換機(jī)在發(fā)起的OpenFlow消息中攜帶TraceID時,生成所述TraceID所用的ID是交換機(jī)的DPID ；
[0028]當(dāng)控制器在發(fā)起的OpenFlow消息中攜帶TraceID時，生成所述TraceID所用的ID是控制器的ID。
[0029]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN中OpenFlow消息跟蹤和過濾的裝置，應(yīng)用于所述SDN的控制器和交換機(jī)中，包括:
[0030]添加模塊，用于當(dāng)控制器和交換機(jī)之間進(jìn)行交互時，在所在的控制器或交換機(jī)發(fā)起的OpenFlow消息中攜帶TraceID ；
[0031]反饋模塊,用于當(dāng)所在的控制器或交換機(jī)收到攜帶所述TraceID的OpenFlow消息后，在該OpenFlow消息的響應(yīng)消息中、或該OpenFlow消息觸發(fā)的其他信息中也攜帶同樣的所述 TracelD。
[0032]優(yōu)選地，所述裝置還具有以下特點(diǎn):
[0033]所述添加模塊及所述反饋模塊分別將所述TraceID放置在所述OpenFlow消息頭和消息尾之間或放置在所述OpenFlow消息尾；
[0034]所述裝置還包括:生成模塊；
[0035]所述TraceID 是 64 位或 128 位；
[0036]所述生成模塊用于當(dāng)所述TraceID是64位時，將ID生成的Hash值和32位的隨機(jī)值組成所述TraceID ；
[0037]所述生成模塊用于當(dāng)所述TraceID是128位，將ID和64位的隨機(jī)值組成所述TraceID0
[0038]優(yōu)選地，所述裝置還具有以下特點(diǎn):
[0039]所述添加模塊，用于當(dāng)控制器和交換機(jī)之間進(jìn)行交互時，在所在的控制器或交換機(jī)發(fā)起的OpenFlow消息中攜帶TraceID是指:
[0040]所述添加模塊，用于當(dāng)交換機(jī)發(fā)起時，在所在的交換機(jī)向控制器發(fā)送的包輸入Packet-1n 消息中攜帶 TraceID ；
[0041]所述反饋模塊,用于當(dāng)所在的控制器或交換機(jī)收到攜帶所述TraceID的OpenFlow消息后，在該OpenFlow消息的響應(yīng)消息中、或該OpenFlow消息觸發(fā)的其他信息中也攜帶同樣的所述TraceID是指:
[0042]所述反饋模塊，用于當(dāng)所在的控制器收到攜帶TraceID的Packet-1n消息后，在所在的控制器給所有交換機(jī)發(fā)送的修改流表Modify-State消息中攜帶同樣的TracelD,在所在控制器向發(fā)送攜帶所述TraceID的OpenFlow消息的交換機(jī)發(fā)送的包輸出Packet-Out消息中攜帶同樣TracelD。
[0043]優(yōu)選地，所述裝置還具有以下特點(diǎn):
[0044]所述添加模塊，用于當(dāng)控制器和交換機(jī)之間進(jìn)行交互時，在所在的控制器或交換機(jī)發(fā)起的OpenFlow消息中攜帶TraceID是指:
[0045]所述添加模塊，用于當(dāng)所在的控制器發(fā)起消息時，在所在控制器向交換機(jī)發(fā)送的讀統(tǒng)計(jì)請求Read-State Req消息中攜帶TraceID ；
[0046]所述反饋模塊,用于當(dāng)所在的控制器或交換機(jī)收到攜帶所述TraceID的OpenFlow消息后，在該OpenFlow消息的響應(yīng)消息中、或該OpenFlow消息觸發(fā)的其他信息中也攜帶同樣的所述TraceID是指:
[0047]所述反饋模塊，用于當(dāng)所在的交換機(jī)收到攜帶TraceID的Read-State Req消息后，在所在的交換機(jī)向控制器發(fā)送的讀統(tǒng)計(jì)應(yīng)答Read-State Resp消息中攜帶同樣TraceID ;當(dāng)所在的控制器收到攜帶TraceID的Read-State Resp消息后,在所在所述控制器向所有交換機(jī)周期性發(fā)送的Read-State Req消息中攜帶同樣TracelD。
[0048]優(yōu)選地，所述裝置還具有以下特點(diǎn):
[0049]所述生成模塊當(dāng)所在的交換機(jī)在發(fā)起的OpenFlow消息中攜帶,生成所述TraceID所用的ID是交換機(jī)的DPID ;當(dāng)所在的控制器在發(fā)起的OpenFlow消息中攜帶TraceID時，生成所述TraceID所用的ID是控制器的ID。
[0050]綜上，采用本發(fā)明所述方法和裝置，具有如下有益效果:
[0051]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明軟件定義網(wǎng)絡(luò)中OpenFlow消息跟蹤和過濾的方法及裝置，突破了現(xiàn)有OpenFlow協(xié)議中的局限