CN104052665A - 一种流量转发路径的确定方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量转发路径的确定方法和设备，该方法包括：控制器发现OpenFlow网络的网络拓扑结构；所述控制器利用所述网络拓扑结构确定指定类型接口；所述控制器向所述指定类型接口对应的网络设备下发第一命令；所述控制器利用处于UP状态的接口计算流量转发路径。本发明实施例中，控制器能够对指定类型接口和指定类型接口板进行处理，从而避免所有接口板和所有端口都是带电运转状态，大大的降低全网络的能耗。

Description

一种流量转发路径的确定方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种流量转发路径的确定方法和设备。

背景技术

OpenFlow是SDN(Software Defined Network，软件定义网络)架构中定义的控制器与转发层之间的通信接口标准，其允许直接访问和操作网络设备的转发平面，这些网络设备可能是物理上的或虚拟的。OpenFlow的思想是分离控制平面和数据平面，二者之间使用标准的协议通信。OpenFlow网络由网络设备和控制器通过OpenFlow通道组成，该控制器用于根据用户的配置或者动态运行的协议生成流表并发送到网络设备，该网络设备用于接收控制器设置的流表，并根据流表进行报文处理，向控制器上报网络设备的状态和事件。

在OpenFlow网络中，当前的流量转发方式是：基于OSPF(Open ShortestPath First，开放式最短路径优先)路由协议，当有数据流量进入OpenFlow网络时，首个数据包上报给控制器，然后由控制器计算路径，并下发流表给网络设备，以指导网络设备利用该流表进行后续数据流量的转发。为了实现上述流量转发过程，需要所有网络设备上的所有接口板以及各接口板上的所有端口都是UP状态，以使各网络设备能够基于UP状态的端口进行流量转发。

但是，上述方式需要所有接口板以及接口板上的所有端口都是UP状态，这就导致所有接口板和所有端口都是带电运转状态，造成能源的大量消耗。

发明内容

本发明实施例提供一种流量转发路径的确定方法和设备，以避免所有接口板和所有接口都是带电运转状态，从而减少能源的消耗，并节约能源。

为达到上述目的，本发明实施例提供一种流量转发路径的确定方法，应用于包括控制器和多个网络设备的OpenFlow网络中，该方法包括以下步骤：

所述控制器发现所述OpenFlow网络的网络拓扑结构；其中，所述网络拓扑结构具体包括所述多个网络设备之间的相互连接的接口；

所述控制器利用所述网络拓扑结构确定指定类型接口；

所述控制器向所述指定类型接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令；

所述控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

所述指定类型接口具体包括：非边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它接口、边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它与网络设备相连的接口；所述流表涉及接口具体包括：流表的入接口、流表的出接口、流表的备份出接口、流表的入接口的对端接口、流表的出接口的对端接口、流表的备份出接口的对端接口。

所述控制器向所述指定类型接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令之后，所述方法进一步还包括：

所述控制器在本地上记录所述指定类型接口的接口状态为WAITUP状态；其中，接口的接口状态包括UP状态、DOWN状态、WAITUP状态；

所述控制器遍历接口板上的所有接口，如果所有接口中只有处于DOWN状态的接口和处于WAITUP状态的接口，则所述控制器确定所述接口板为指定类型接口板，向所述指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令，并在本地上记录所述指定类型接口板的接口板状态为WAITUP状态；其中，接口板的接口板状态具体包括UP状态、DOWN状态、WAITUP状态。

在所述控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径的过程中，所述方法具体包括：

在处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求时，所述控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径；

在处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求时，所述控制器向接口板状态为UP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第三命令，并在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态；

在将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，如果当前处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则所述控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径；

如果当前处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求，则所述控制器向接口板状态为WAITUP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态，并将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第四命令，并在本地上将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态；

在将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，如果当前处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则所述控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

所述控制器向所述指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令之后，所述方法进一步还包括：

所述控制器向处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第五命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内能够正常工作，则向该处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为DOWN状态的第六命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口的接口状态从WAITUP状态修改为DOWN状态；和/或，

所述控制器向处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态的第七命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口板在预设时间内能够正常工作，则向该处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为DOWN状态的第八命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口板在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口板的接口板状态从WAITUP状态修改为DOWN状态。

本发明实施例还提供了一种流量转发路径的确定设备，作为控制器应用于包括控制器和多个网络设备的OpenFlow网络中，所述控制器具体包括：

发现模块，用于发现所述OpenFlow网络的网络拓扑结构；其中，所述网络拓扑结构具体包括所述多个网络设备之间的相互连接的接口；

确定模块，用于利用所述网络拓扑结构确定指定类型接口；

发送模块，用于向所述指定类型接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令；

计算模块，用于利用网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

所述指定类型接口具体包括：非边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它接口、边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它与网络设备相连的接口；所述流表涉及接口具体包括：流表的入接口、流表的出接口、流表的备份出接口、流表的入接口的对端接口、流表的出接口的对端接口、流表的备份出接口的对端接口。

所述确定模块，还用于在向所述指定类型接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令之后，在本地上记录所述指定类型接口的接口状态为WAITUP状态；其中，接口的接口状态包括UP状态、DOWN状态、WAITUP状态；以及，遍历接口板上的所有接口，如果所有接口中只有处于DOWN状态的接口和处于WAITUP状态的接口，则确定所述接口板为指定类型接口板；

所述发送模块，还用于向所述指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令，并在本地上记录所述指定类型接口板的接口板状态为WAITUP状态；其中，接口板的接口板状态具体包括UP状态、DOWN状态、WAITUP状态。

所述计算模块，具体用于在处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求时，利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径；在处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求时，指示所述发送模块向接口板状态为UP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第三命令，并在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态；在将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，如果当前处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则所述计算模块利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径；如果当前处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求，则所述计算模块指示所述发送模块向接口板状态为WAITUP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态，并将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第四命令，并在本地上将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态；在将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，如果当前处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则所述计算模块利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

所述发送模块，还用于在向所述指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令之后，向处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第五命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内能够正常工作，则向该处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为DOWN状态的第六命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口的接口状态从WAITUP状态修改为DOWN状态；和/或，向处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态的第七命令；如果发现处于WAITUP状态的接口板在预设时间内能够正常工作，则向该处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为DOWN状态的第八命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口板在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口板的接口板状态从WAITUP状态修改为DOWN状态。

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：本发明实施例中，在OpenFlow网络中，由于流量的转发路径是由控制器控制的，因此控制器可以将流量集中到一些网络设备上进行转发，因此控制器能够对指定类型接口和指定类型接口板进行处理，使这些指定类型接口和指定类型接口板处于休眠或者关闭状态，从而避免所有接口板和所有端口都是带电运转状态，从而减少能源的消耗，大大的降低全网络的能耗，达到绿色节能环保的目的。

附图说明

图1是本发明实施例的应用场景示意图；

图2是本发明实施例提供的一种流量转发路径的确定方法流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种控制器的结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种流量转发路径的确定方法，该方法应用于包括控制器和多个网络设备的OpenFlow网络中，且在OpenFlow网络中，控制器为OpenFlow控制器，网络设备为OpenFlow网络设备。以图1为本发明实施例的应用场景示意图，则网络设备为：网络设备A、网络设备B、网络设备C、网络设备D、网络设备E、网络设备F等。

如图2所示，该流量转发路径的确定方法具体可以包括以下步骤：

步骤201，控制器发现OpenFlow网络的网络拓扑结构。其中，该网络拓扑结构具体包括但不限于各个网络设备之间的相互连接的接口。

如图1所示的OpenFlow网络，控制器发现该OpenFlow网络的网络拓扑结构具体可以包括但不限于：网络设备A上的接口1、接口2和接口3；网络设备B上的接口4、接口5和接口6；网络设备C上的接口7、接口8和接口9；网络设备D上的接口10、接口11和接口12；网络设备E上的接口13、接口14和接口15；网络设备F上的接口16、接口17和接口18。

本发明实施例的具体实现方式中，控制器可以在OpenFlow网络中通过LLDP(Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议)发现网络拓扑结构。

具体的，当控制器需要获取当前的网络拓扑结构时，控制器可以向所有网络设备(即与控制器连接的所有网络设备)发送packet-out(数据包离开)消息，该packet-out消息中携带的数据具体为控制器构造的LLDP报文，且该packet-out消息用于指示各网络设备广播LLDP报文，即LLDP报文的action(动作)为在VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)内广播。各网络设备在收到packet-out消息后，继续广播该packet-out消息中携带的LLDP报文。进一步的，各网络设备在收到LLDP报文后，将本网络设备收到该LLDP报文的接口添加到LLDP报文中，并将处理后的LLDP报文封装到packet-in(数据包进入)消息中，并向控制器发送该packet-in消息。控制器在收到来自各网络设备的packet-in消息之后，从packet-in消息的LLDP报文中解析出接口，这些接口是各网络设备之间连接的接口。基于这些接口，控制器能够发现各个网络设备之间的连接关系，进而能够分析出整个网络拓扑结构。

步骤202，控制器利用网络拓扑结构确定指定类型接口。其中，该指定类型接口具体包括但不限于：非边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它接口、边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它与网络设备相连的接口。

本发明实施例中，边缘网络设备是指和外部网络相连的网络设备或者和主机相连的网络设备，如图1中的网络设备A、网络设备C、网络设备D和网络设备F；非边缘网络设备是指边缘网络设备之外的其它网络设备，如图1中的网络设备B和网络设备E。进一步的，流表涉及接口具体包括但不限于：流表的入接口、流表的出接口、流表的备份出接口、流表的入接口的对端接口、流表的出接口的对端接口、流表的备份出接口的对端接口等。

如图1所示，指定类型接口包括：网络设备B和网络设备E上的流表涉及接口之外的其它接口；网络设备A、网络设备C、网络设备D和网络设备F上的流表涉及接口之外的其它与网络设备相连的接口。假设流表的入接口为接口1，流表的出接口为接口2，流表的备份出接口为接口3，则流表的入接口(接口1)没有对端接口，流表的出接口(接口2)的对端接口为接口4，流表的备份出接口(接口3)的对端接口为接口12。因此，接口1、接口2、接口3、接口4和接口12是流表涉及接口，接口10、接口8和接口17不是边缘网络设备上与网络设备相连的接口，即指定类型接口包括：接口5、接口6、接口7、接口9、接口11、接口13、接口14、接口15、接口16、接口18。

步骤203，控制器向指定类型接口对应的网络设备下发用于指示该网络设备将指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令。

本发明实施例中，指定类型接口是指能够将状态由UP状态转换为DOWN状态的接口，控制器在确定出指定类型接口后，会向指定类型接口对应的网络设备下发第一命令，该第一命令中携带指定类型接口的信息，且该第一命令用于指示网络设备将该指定类型接口的状态转换为DOWN状态。网络设备在收到第一命令后，基于第一命令中携带的信息，如果发现该指定类型接口为UP状态，则将该指定类型接口的状态由UP状态转换为DOWN状态。

本发明实施例中，网络设备上接口的接口状态为UP状态和DOWN状态，UP状态为正常使用状态，DOWN状态为不可以正常使用状态。进一步的，控制器上将接口的接口状态划分为UP(正常)状态、DOWN(故障)状态、WAITUP(等待)状态。当控制器上记录接口的接口状态为UP状态时，表示网络设备上该接口为UP状态，其为正常使用状态。当控制器上记录接口的接口状态为DOWN状态时，表示网络设备上该接口为DOWN状态，其为不可以正常使用状态。当控制器上记录接口的接口状态为WAITUP状态时，表示网络设备上该接口被本地将接口状态从UP状态转换为DOWN状态(即该接口在网络设备收到第一命令之前为UP状态，在网络设备收到第一命令之后为DOWN状态)，且该接口能够被控制器将接口状态从DOWN状态转换为UP状态，具体的转换过程在后续过程中有相关说明。

本发明实施例中，网络设备上接口板的接口板状态为UP状态和DOWN状态，UP状态为正常使用状态，DOWN状态为不可以正常使用状态。进一步的，控制器上将接口板的接口板状态划分为UP状态、DOWN状态、WAITUP状态。当控制器上记录接口板的接口板状态为UP状态时，表示网络设备上该接口板为UP状态，其为正常使用状态。当控制器上记录接口板的接口板状态为DOWN状态时，表示网络设备上该接口板为DOWN状态，其为不可以正常使用状态。当控制器上记录接口板的接口板状态为WAITUP状态时，表示网络设备上该接口板被本地将接口板状态从UP状态转换为DOWN状态(即该接口板在网络设备收到相关命令之前为UP状态，在网络设备收到相关命令之后为DOWN状态)，且该接口板能够被控制器将接口板状态从DOWN状态转换为UP状态，具体的转换过程在后续过程中有相关说明。

基于此，控制器向指定类型接口对应的网络设备下发用于指示网络设备将指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令之后，还需要在本地上记录指定类型接口的接口状态为WAITUP状态，即在本地上将指定类型接口的接口状态由UP状态修改为WAITUP状态。

进一步的，控制器还需要遍历接口板上的所有接口(即遍历本地上记录的所有接口的接口状态)，如果所有接口中只有处于DOWN状态的接口和处于WAITUP状态的接口，则控制器确定该接口板为指定类型接口板。如图1所示，假设接口4、接口5和接口6位于同一块接口板1上，则控制器遍历本地上记录的接口板1上的所有接口(接口4、接口5和接口6)的接口状态，如果接口4和接口5是处于DOWN状态的接口，接口6是处于WAITUP状态的接口，则控制器确定接口板1为指定类型接口板。

本发明实施例中，指定类型接口板是指能够将状态由UP状态转换为DOWN状态的接口板，因此，控制器在确定出指定类型接口板之后，会向指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示该网络设备将指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令，该第二命令中携带指定类型接口板的信息，且该第二命令用于指示网络设备将该指定类型接口板的状态由UP状态转换为DOWN状态。网络设备在收到第二命令之后，基于第二命令中携带的信息(即指定类型接口板的信息，)，如果发现该指定类型接口板为UP状态，则网络设备将该指定类型接口板的状态由UP状态转换为DOWN状态。

进一步的，控制器向指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示网络设备将指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令之后，还需要在本地上记录指定类型接口板的接口板状态为WAITUP状态，即在本地上将指定类型接口板的接口板状态由UP状态修改为WAITUP状态。

本发明实施例中，控制器会定时的(这个定时时间可以根据实际需要任意选择，如可以选择为30分钟)确定OpenFlow网络中是否存在指定类型接口和/或指定类型接口板。如果存在指定类型接口，则控制器向指定类型接口对应的网络设备下发第一命令，以使网络设备利用第一命令中携带的信息对该指定类型接口进行相关处理，具体处理过程已经在上述过程描述，在此不再赘述。如果存在指定类型接口板，则控制器向指定类型接口板对应的网络设备下发第二命令，以使网络设备利用第二命令中携带的信息对该指定类型接口板进行相关处理，具体处理过程已经在上述过程描述，在此不再赘述。

步骤204，控制器利用网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

本发明实施例中，当有流量上送控制器来计算流量转发路径时，需要利用本地上记录的各网络设备上的处于UP状态的接口计算流量转发路径。

在本发明实施例的具体实现方式中，针对控制器利用各网络设备上的处于UP状态的接口计算流量转发路径的过程，具体包括但不限于如下步骤：

步骤1、控制器判断各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路是否能够满足路径需求和带宽需求；如果各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，执行步骤2；如果各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或者带宽需求，执行步骤3。

其中，各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求是指：通过各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路，能够将流量从源端(即OpenFlow网络的入接口)发送至目的端(即OpenFlow网络的出接口)。各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路能够满足带宽需求是指：各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路的带宽不小于传输流量所需带宽。

步骤2、控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

步骤3、控制器向接口板状态为UP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第三命令，且该第三命令中携带了接口状态为WAITUP状态的接口的信息；由网络设备在收到第三命令后，利用第三命令中携带的信息，将处于WAITUP状态的接口的状态由DOWN状态转换为UP状态。控制器向接口板状态为UP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第三命令后，还在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态。步骤3之后执行步骤4。

步骤4、在将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，控制器判断当前各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路是否能够满足路径需求和带宽需求；如果当前各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则执行步骤5；如果当前各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求，则执行步骤6。

步骤5、控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

步骤6、控制器向接口板状态为WAITUP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态，并将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第四命令，且该第四命令中携带了接口板状态为WAITUP状态的接口板的信息以及接口状态为WAITUP状态的接口的信息；由网络设备在收到第四命令之后，利用该第四命令中携带的信息，将处于WAITUP状态的接口板的状态由DOWN状态转换为UP状态，并将处于WAITUP状态的接口的状态由DOWN状态转换为UP状态。控制器向接口板状态为WAITUP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态，并将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第四命令之后，还在本地上将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，并在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态。

步骤6之后，执行步骤7。

步骤7、在将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，控制器判断当前各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路是否能够满足路径需求和带宽需求；如果当前各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则执行步骤8；如果当前各网络设备上的处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求，则执行步骤9。

步骤8、控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

步骤9、控制器确定OpenFlow网络中的链路不满足路径需求或带宽需求。

本发明实施例中，控制器可定时验证处于WAITUP状态的接口和/或处于WAITUP状态的接口板是否可用。假设定时时间为24小时，则每过24小时：

(1)在验证处于WAITUP状态的接口是否可用时，控制器需要向该处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第五命令，该第五命令中携带了处于WAITUP状态的接口的信息。网络设备在收到该第五命令后，利用该第五命令中携带的信息，将处于WAITUP状态的接口的状态从DOWN状态转换为UP状态。基于此，如果控制器发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内能够正常工作，则一段时间后(如5分钟)向该处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为DOWN状态的第六命令，该第六命令中携带了处于WAITUP状态的接口的信息。网络设备在收到该第六命令后，利用第六命令中携带的信息，将处于WAITUP状态的接口的状态从UP状态转换为DOWN状态。如果控制器发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口的接口状态从WAITUP状态修改为DOWN状态。

(2)在验证处于WAITUP状态的接口板是否可用时，控制器需要向处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态的第七命令，该第七命令中携带了处于WAITUP状态的接口板的信息。网络设备在收到该第七命令之后，利用该第七命令中携带的信息，将处于WAITUP状态的接口板的状态从DOWN状态转换为UP状态。基于此，如果控制器发现该处于WAITUP状态的接口板在预设时间内能够正常工作，则一段时间后，控制器向该处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为DOWN状态的第八命令，该第八命令中携带了处于WAITUP状态的接口板的信息。网络设备在收到该第八命令之后，利用该第八命令中携带的信息，将处于WAITUP状态的接口板的状态从UP状态转换为DOWN状态。如果控制器发现该处于WAITUP状态的接口板在预设时间内不能够正常工作，则控制器在本地上将处于WAITUP状态的接口板的接口板状态从WAITUP状态修改为DOWN状态。

本发明实施例中，为了控制网络设备将接口的状态从UP状态转换为DOWN状态，和/或，将接口板的状态从UP状态转换为DOWN状态，则控制器向网络设备发送的相关命令可以为下电命令或者休眠命令，基于此，上述第一命令、第二命令、第六命令、第八命令可以为下电命令或者休眠命令。为了控制网络设备将接口的状态从DOWN状态转换为UP状态，和/或，将接口板的状态从DOWN状态转换为UP状态，则控制器向网络设备发送的相关命令可以为上电命令或者休眠终止命令，基于此，上述第三命令、第四命令、第五命令、第七命令可以为上电命令或者休眠终止命令。进一步的，控制器向网络设备发送的下电命令或者休眠命令是基于netconf(网管配置)协议的下电命令或者休眠命令，控制器向网络设备发送的上电命令或者休眠终止命令是基于netconf协议的上电命令或者休眠终止命令。

本发明实施例中，在向用户显示网络拓扑结构时，控制器上还可以将处于WAITUP状态的接口对应的链路都使用虚线链路来表示。

综上所述，本发明实施例中，在OpenFlow网络中，由于流量的转发路径是由控制器控制的，因此控制器可以将流量集中到一些网络设备上进行转发，因此控制器能够对指定类型接口和指定类型接口板进行下电处理，使这些指定类型接口和指定类型接口板处于休眠或者关闭状态，从而避免所有接口板和所有端口都是带电运转状态，从而减少能源的消耗，大大的降低全网络的能耗，达到绿色节能环保的目的。进一步的，在处于UP状态的接口对应的链路无法满足路径需求或者带宽需求时，控制器还可以对已经下电处理的接口和接口板进行上电处理，以最终使转发路径能够满足路径需求和带宽需求。

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供了一种流量转发路径的确定设备，作为控制器应用于包括控制器和多个网络设备的OpenFlow网络中，如图3所示，所述控制器具体包括：

发现模块11，用于发现所述OpenFlow网络的网络拓扑结构；其中，所述网络拓扑结构具体包括所述多个网络设备之间的相互连接的接口；确定模块12，用于利用所述网络拓扑结构确定指定类型接口；发送模块13，用于向所述指定类型接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令；计算模块14，用于利用网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

本发明实施例中，所述指定类型接口具体包括：非边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它接口、边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它与网络设备相连的接口；所述流表涉及接口具体包括：流表的入接口、流表的出接口、流表的备份出接口、流表的入接口的对端接口、流表的出接口的对端接口、流表的备份出接口的对端接口。

所述确定模块12，还用于在向所述指定类型接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令之后，在本地上记录所述指定类型接口的接口状态为WAITUP状态；其中，接口的接口状态包括UP状态、DOWN状态、WAITUP状态；以及，遍历接口板上的所有接口，如果所有接口中只有处于DOWN状态的接口和处于WAITUP状态的接口，则确定所述接口板为指定类型接口板；所述发送模块13，还用于向所述指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令，并在本地上记录所述指定类型接口板的接口板状态为WAITUP状态；其中，接口板的接口板状态具体包括UP状态、DOWN状态、WAITUP状态。

本发明实施例中，所述计算模块14，具体用于在处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求时，利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径；在处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求时，指示所述发送模块13向接口板状态为UP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第三命令，并在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态；在将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，如果当前处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则所述计算模块14利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径；如果当前处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求，则所述计算模块14指示所述发送模块13向接口板状态为WAITUP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态，并将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第四命令，并在本地上将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态；在将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，如果当前处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则所述计算模块14利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

所述发送模块13，还用于在向所述指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令之后，向处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第五命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内能够正常工作，则向该处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为DOWN状态的第六命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口的接口状态从WAITUP状态修改为DOWN状态；和/或，向处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态的第七命令；如果发现处于WAITUP状态的接口板在预设时间内能够正常工作，则向该处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为DOWN状态的第八命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口板在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口板的接口板状态从WAITUP状态修改为DOWN状态。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种流量转发路径的确定方法，该方法应用于包括控制器和多个网络设备的OpenFlow网络中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

所述控制器发现所述OpenFlow网络的网络拓扑结构；其中，所述网络拓扑结构具体包括所述多个网络设备之间的相互连接的接口；

所述控制器利用所述网络拓扑结构确定指定类型接口；

所述控制器向所述指定类型接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令；

所述控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定类型接口具体包括：非边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它接口、边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它与网络设备相连的接口；所述流表涉及接口具体包括：流表的入接口、流表的出接口、流表的备份出接口、流表的入接口的对端接口、流表的出接口的对端接口、流表的备份出接口的对端接口。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器向所述指定类型接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令之后，所述方法进一步还包括：

所述控制器在本地上记录所述指定类型接口的接口状态为WAITUP状态；其中，接口的接口状态包括UP状态、DOWN状态、WAITUP状态；

所述控制器遍历接口板上的所有接口，如果所有接口中只有处于DOWN状态的接口和处于WAITUP状态的接口，则所述控制器确定所述接口板为指定类型接口板，向所述指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令，并在本地上记录所述指定类型接口板的接口板状态为WAITUP状态；其中，接口板的接口板状态具体包括UP状态、DOWN状态、WAITUP状态。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径的过程中，所述方法具体包括：

在处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求时，所述控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径；

在处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求时，所述控制器向接口板状态为UP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第三命令，并在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态；

在将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，如果当前处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则所述控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径；

如果当前处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求，则所述控制器向接口板状态为WAITUP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态，并将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第四命令，并在本地上将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态；

在将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，如果当前处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则所述控制器利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制器向所述指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令之后，所述方法进一步还包括：

所述控制器向处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第五命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内能够正常工作，则向该处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为DOWN状态的第六命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口的接口状态从WAITUP状态修改为DOWN状态；和/或，

所述控制器向处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态的第七命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口板在预设时间内能够正常工作，则向该处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为DOWN状态的第八命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口板在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口板的接口板状态从WAITUP状态修改为DOWN状态。

6.一种流量转发路径的确定设备，作为控制器应用于包括控制器和多个网络设备的OpenFlow网络中，其特征在于，所述控制器具体包括：

发现模块，用于发现所述OpenFlow网络的网络拓扑结构；其中，所述网络拓扑结构具体包括所述多个网络设备之间的相互连接的接口；

确定模块，用于利用所述网络拓扑结构确定指定类型接口；

发送模块，用于向所述指定类型接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令；

计算模块，用于利用网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

7.如权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述指定类型接口具体包括：非边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它接口、边缘网络设备上的流表涉及接口之外的其它与网络设备相连的接口；所述流表涉及接口具体包括：流表的入接口、流表的出接口、流表的备份出接口、流表的入接口的对端接口、流表的出接口的对端接口、流表的备份出接口的对端接口。

8.如权利要求6所述的控制器，其特征在于，

所述确定模块，还用于在向所述指定类型接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口的状态转换为DOWN状态的第一命令之后，在本地上记录所述指定类型接口的接口状态为WAITUP状态；其中，接口的接口状态包括UP状态、DOWN状态、WAITUP状态；以及，遍历接口板上的所有接口，如果所有接口中只有处于DOWN状态的接口和处于WAITUP状态的接口，则确定所述接口板为指定类型接口板；

所述发送模块，还用于向所述指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令，并在本地上记录所述指定类型接口板的接口板状态为WAITUP状态；其中，接口板的接口板状态具体包括UP状态、DOWN状态、WAITUP状态。

9.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，

所述计算模块，具体用于在处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求时，利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径；在处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求时，指示所述发送模块向接口板状态为UP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第三命令，并在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态；在将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，如果当前处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则所述计算模块利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径；如果当前处于UP状态的接口对应的链路不能够满足路径需求或带宽需求，则所述计算模块指示所述发送模块向接口板状态为WAITUP状态且接口状态为WAITUP状态的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态，并将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第四命令，并在本地上将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，在本地上将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态；在将接口板状态从WAITUP状态修改为UP状态，将接口状态从WAITUP状态修改为UP状态之后，如果当前处于UP状态的接口对应的链路能够满足路径需求和带宽需求，则所述计算模块利用各网络设备上处于UP状态的接口计算流量转发路径。

10.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，

所述发送模块，还用于在向所述指定类型接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将所述指定类型接口板的状态转换为DOWN状态的第二命令之后，向处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为UP状态的第五命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内能够正常工作，则向该处于WAITUP状态的接口对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口的状态转换为DOWN状态的第六命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口的接口状态从WAITUP状态修改为DOWN状态；和/或，向处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为UP状态的第七命令；如果发现处于WAITUP状态的接口板在预设时间内能够正常工作，则向该处于WAITUP状态的接口板对应的网络设备下发用于指示所述网络设备将处于WAITUP状态的接口板的状态转换为DOWN状态的第八命令；如果发现该处于WAITUP状态的接口板在预设时间内不能够正常工作，则在本地上将处于WAITUP状态的接口板的接口板状态从WAITUP状态修改为DOWN状态。