CN104168202A - 开放流报文转发方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种开放流报文转发方法及装置,在转发设备和SDN控制器之间建立OpenFlow会话时,SDN控制器首先确定处理OpenFlow协议报文的目标服务器,然后,向网关设备下发转发控制参数。网关设备根据转发控制参数生成相应的流表。当网关设备接收到OpenFlow协议报文时,根据流表直接将所述OpenFlow协议报文转发给相应的目标服务器。由上述内容可知,由于SDN控制器将其根据负载均衡算法计算所得到的目标服务器的MAC地址发送给网关设备,并指示网关设备将OpenFlow协议报文直接发送给目标服务器,无需由SDN控制器内的其它服务器中转给目标服务器。因此,节省SDN控制器内服务器之间传输数据占用的带宽,以及服务器之间通信所使用的CPU资源,同时,也提高OpenFlow协议报文的处理效率。

Description

开放流报文转发方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种开放流报文转发方法及装置。
背景技术
SDN(Software Defined Network,软件定义网络)是一种新型网络创新架构,一般采用控制和转发分离的架构,通过集中式SDN控制器(SDN Controller)来控制和管理底层物理网络,Controller和每个转发设备之间通过开放流OpenFlow协议进行通信。基于SDN的网络构架如图1所示,SDN controller位于应用层和基础物理网络之间,其中基础物理网络包括多个转发设备(图1中的1~5),SDN controller和转发设备之间采用OpenFlow协议。SDN controller通过一个IP地址与转发设备之间建立OpenFlow会话。
为了支持对大规模网络的控制,SDN controller一般运行于服务器集群上,即运行于多个虚拟机(Vitual Machine,VM)或物理服务器上,参见图2,SDN controller运行于多个物理服务器(服务器1~服务器n)上,SDN controller可以根据服务器集群的负载情况,将OpenFlow会话分布在不同的物理服务器上,并且能够进行动态调整。例如,转发设备11(其中,图2中11~14均表示转发设备)的OpenFlow会话原来由服务器2处理,当服务器1的CPU占用率比较高的时候,可以将该OpenFlow会话调整到服务器3上处理。SDN controller有IP地址和与该IP地址对应的MAC(Media Access Control,介质访问控制)地址,当SDN controller收到目的IP地址为自身IP地址的ARP(Address ResolutionProtocol,地址解析协议)Request报文时,会向ARP request报文的请求者回应与自身IP地址对应的MAC地址,该MAC地址对应服务器集群中的一个物理服务器的网卡MAC地址,例如对应服务器1的网卡MAC地址。其中,SDN controller的IP地址和该服务器1的网卡的MAC地址的对应关系保存在网关GW2的ARP表项中。转发设备和SDNcontroller建立OpenFlow会话时,所有的OpenFlow协议报文都发送给服务器1(SDNcontroller的IP地址对应的物理服务器),由服务器1进行报文解析,并根据SDN controller内部的负载均衡算法,将OpenFlow协议报文中转到相应的物理服务器进行处理。例如,图2中转发设备1与SDN controller之间建立OpenFlow会话,转发设备1发送的OpenFlow协议报文经过网关GW1、网关GW2发送给服务器1,由服务器1根据负载均衡算法计算出处理该OpenFlow协议报文的物理服务器为服务器n,则服务器1再将转发设备1的OpenFlow协议报文中转到服务器n进行处理。
由上述的内容可知,现有技术中,所有转发设备的OpenFlow协议报文都经过SDNcontroller中的一个物理服务器(或VM)进行中转,加重了该物理服务器(或VM)的数据处理负担。而且,OpenFlow协议报文需要在SDN controller内部的物理服务器(或VM)之间进行中转,浪费了服务器之间的带宽和服务器的CPU资源。
发明内容
本发明实施例中提供了一种开放流报文转发方法及装置,以实现OpenFlow协议报文直接由网关设备转发给目标服务器,节省SDN控制器内服务器之间传输数据占用的带宽,同时,提高OpenFlow协议报文的处理效率。
为了实现上述发明目的,本发明实施例公开了如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种开放流报文转发方法,包括:软件定义网络SDN控制器根据负载均衡算法,确定用于处理开放流OpenFlow协议报文的目标服务器;所述SDN控制器向自身连接的网关设备下发转发控制参数,所述转发控制参数包括所述目标服务器的媒体接入控制MAC地址,以使所述网关设备根据所述转发控制参数生成流表,并依据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述转发控制参数还包括源IP地址,所述源IP地址为与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述转发控制参数还包括所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,以使所述网关设备通过所述物理端口将OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述方法还包括:
所述SDN控制器根据负载均衡算法,重新确定处理所述OpenFlow会话的新目标服务器;
所述SDN控制器向所述网关设备下发流表修改指示信息;
所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址、目的端口号和所述新目标服务器对应的MAC地址,所述流表修改指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址;
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所示目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址和所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,所述流表修改指示信息指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口;
其中,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFLow协议的TCP端口号。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述方法还包括:
当检测到所述的OpenFlow会话终止时,所述SDN控制器向所述网关设备下发流表删除指示信息,所述流表删除指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述流表删除指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找到待删除流表,并删除所述待删除流表;
其中,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号。
第二方面,本发明实施例提供一种开放流报文转发方法,包括:
网关设备接收软件定义网络SDN控制器下发的转发控制参数,所述转发控制参数至少包括处理OpenFlow协议报文的目标服务器的媒体接入控制MAC地址,所述目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法计算得到;
所述网关设备根据所述转发控制参数生成流表,所述流表用于指示所述网关设备将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器;
当所述网关设备接收到OpenFlow协议报文时,根据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述流表包括匹配项和动作项,所述匹配项包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述动作项包括物理端口、虚拟局域网VLAN和MAC地址;
所述网关设备根据所述转发控制参数生成流表,包括:
所述网关设备将所述源IP地址设置为通配符,或者,当所述转发控制参数还包括源IP地址时,所述网关设备将所述流表的源IP地址设置为所述转发控制参数所包括的源IP地址,其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址;
所述网关设备将所述流表中的目的IP地址设置为所述SDN控制器的IP地址,将所述目的端口号设置为OpenFlow协议的TCP端口号;
所述网关设备将所述MAC地址设置为所述目标服务器的MAC地址,将VLAN设置为所述SDN控制器与所述网关设备之间通信的VLAN;
以及,所述网关设备将所述物理端口设置为获得的所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口。
结合第二方面,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述方法还包括:
所述网关设备接收所述SDN控制器下发的流表修改指示信息;
所述流表修改指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址、目的端口号和新目标服务器对应的MAC地址,所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址;
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所述目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址,以及,所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口;所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,所述网关设备将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器的MAC地址和物理端口;
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号;所述新目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法重新计算得到。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述方法还包括:
所述网关设备接收所述SDN控制器下发的流表删除指示信息,所述流表删除指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号;
所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待删除流表,并删除所述待删除流表;
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述流表删除指示信息由所述SDN控制器检测到所述转发设备的OpenFlow会话终止时产生。
第三方面,本发明实施例提供一种软件定义网络SDN控制器,包括:
确定单元,用于根据负载均衡算法,确定用于处理开放流OpenFlow协议报文的目标服务器;
发送单元,用于向自身连接的网关设备下发转发控制参数,所述转发控制参数包括所述目标服务器的媒体接入控制MAC地址,以使所述网关设备根据所述转发控制参数生成流表,并依据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器。
结合第三方面,在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述转发控制参数还包括源IP地址,所述源IP地址为与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式,在第三方面的第二种可能的实现方式中,所述转发控制参数还包括所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,以使所述网关设备通过所述物理端口将OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
结合第三方面,在第三方面的第三种可能的实现方式中,所述确定单元,还用于根据负载均衡算法,重新确定处理所述OpenFlow会话的新目标服务器;
所述发送单元,还用于向所述网关设备下发流表修改指示信息;
所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址、目的端口号和所述新目标服务器对应的MAC地址,所述流表修改指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址;
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所示目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址和所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,所述流表修改指示信息指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口;
其中,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFLow协议的TCP端口号。
结合第三方面,在第三方面的第四种可能的实现方式中,所述发送单元,还用于当检测到所述的OpenFlow会话终止时,向所述网关设备下发流表删除指示信息;
其中,所述流表删除指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述流表删除指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找到待删除流表,并删除所述待删除流表;
所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号。
第四方面,本发明实施例提供一种网关设备,包括:
接收单元,用于接收软件定义网络SDN控制器下发的转发控制参数,所述转发控制参数至少包括处理OpenFlow协议报文的目标服务器的媒体接入控制MAC地址,所述目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法计算得到;
流表生成单元,用于根据所述转发控制参数生成流表,所述流表用于指示所述网关设备将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器;
发送单元,用于当所述网关设备接收到OpenFlow协议报文时,根据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
结合第四方面,在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述流表包括匹配项和动作项,所述匹配项包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述动作项包括物理端口、虚拟局域网VLAN和MAC地址;
所述流表生成单元具体用于:
将所述源IP地址设置为通配符,或者,当所述转发控制参数还包括源IP地址时,将所述源IP地址设置为所述转发控制参数所包括的源IP地址,其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址;
将所述流表中的目的IP地址设置为所述SDN控制器的IP地址,将所述目的端口号设置为OpenFlow协议的TCP端口号;
将所述MAC地址设置为所述目标服务器的MAC地址,将VLAN设置为所述SDN控制器与所述网关设备之间通信的VLAN;
以及,将所述物理端口设置为获得的所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口。
结合第四方面,在第四方面的第二种可能的实现方式中,所述装置还包括:修改单元;
所述接收单元还用于,接收所述SDN控制器下发的流表修改指示信息;
其中,所述流表修改指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址、目的端口号和新目标服务器对应的MAC地址;所述修改单元,用于根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址;
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所述目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址,以及,所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口;所述修改单元,用于根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器的MAC地址和物理端口;
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号;所述新目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法重新计算得到。
结合第四方面的第一种可能的实现方式,在第四方面的第三种可能的实现方式中,所述装置还包括删除单元:
所述接收单元,还用于接收所述SDN控制器下发的流表删除指示信息,所述流表删除指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号;
所述删除单元,用于根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待删除流表,并删除所述待删除流表;
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述流表删除指示信息由所述SDN控制器检测到所述转发设备的OpenFlow会话终止时产生。
由以上技术方案可见,本发明实施例提供的开放流报文转发方法及装置,在转发设备和SDN控制器之间建立OpenFlow会话时,SDN控制器首先确定处理OpenFlow协议报文的目标服务器,然后,向网关设备下发转发控制参数。网关设备根据所述转发控制参数生成相应的流表。当网关设备接收到OpenFlow协议报文时,根据所述流表直接将所述OpenFlow协议报文转发给相应的目标服务器。由上述内容可知,由于SDN控制器将其根据负载均衡算法计算所得到的目标服务器的MAC地址发送给网关设备并指示网关设备将OpenFlow协议报文直接发送给目标服务器,因此无需由SDN控制器内的其它服务器中转给目标服务器,因此,节省SDN控制器内服务器之间传输数据占用的带宽,以及服务器之间通信所使用的CPU资源,同时,也提高OpenFlow协议报文的处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种SDN网络构架示意图;
图2为另一种SDN网络构架示意图;
图3为本发明实施例一种开放流报文转发方法的流程示意图;
图4为本发明实施例另一种开放流报文转发方法的流程示意图;
图5为本发明实施例又一种开放流报文转发方法的流程示意图;
图6为本发明实施例一种开放流报文转发方法的流程示意图;
图7为本发明实施例另一种开放流报文转发方法的流程示意图;
图8为本发明实施例另一种开放流报文转发方法的流程示意图;
图9为本发明实施例另一种开放流报文转发方法的信令示意图;
图10为本发明实施例一种开放流报文转发装置的结构示意图;
图11为本发明实施例另一种开放流报文转发装置的结构示意图;
图12为本发明实施例一种开放流报文转发装置的结构示意图;
图13为本发明实施例另一种开放流报文转发装置的结构示意图;
图14为本发明实施例又一种开放流报文转发装置的结构示意图;
图15为本发明实施例再一种开放流报文转发装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
图3示出了本发明实施例一种开放流报文转发方法的流程示意图,该方法应用于SDN控制器中,如图3所示,所述方法包括以下步骤:
S110,SDN控制器根据负载均衡算法,确定用于处理OpenFlow协议报文的目标服务器。
当SDN控制器接收到转发设备发送的建立OpenFlow会话的请求消息时,首先根据自身的负载均衡算法,计算出处理该OpenFlow会话的服务器。可以采用现有的Static算法、Random算法、Round robin算法、Hash算法、CARP算法、Consistent hash算法等负载均衡算法,此处不再赘述。
S120,SDN控制器向自身连接的网关设备下发转发控制参数,所述转发控制参数包括所述目标服务器的MAC(Media Access Control,媒体接入控制)地址,以使网关设备根据所述转发控制参数生成流表,并依据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址所对应的所述目标服务器。
SDN控制器计算出处理所述OpenFlow会话的服务器后,通过网关设备的开放的API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)接口向网关设备动态下发所述转发控制参数。
举例说明,SDN控制器下发所述转发控制参数可以通过下发流表的方式实现,SDN控制器下发的流表包括匹配项和动作项,所述匹配项包括源IP地址、目的IP地址、目标端口号;所述动作项包括物理端口、VLAN和MAC地址。
可选地,匹配项中的源IP地址无需动态下发给网关设备,此种情况下由网关设备将生成的流表中的源IP地址的值设置为通配符。所述目的IP地址和目的端口号也可以由网关设备静态配置;动作项中的MAC地址需要动态下发给网关设备。VLAN和物理端口可以由网关设备静态配置,不需要SDN控制器动态下发给网关设备。
可选地,SDN控制器下发的流表中的源IP地址可以是与SDN控制器建立OpenFlow会话的转发设备的IP地址,此种情况下,需要将所述源IP地址动态下发给网关设备;当网关设备的多个物理端口分别连接不同的服务器是,所述物理端口需要动态下发给网关设备;所述目的IP地址、目的端口号和VLAN可以由网关设备静态配置。
网关设备通过开放流接口接收到所述转发控制参数后,根据转发控制参数生成流表项。
网关设备生成的流表中的每个流表项是一个转发规则。所述流表项包括:源IP地址、目的IP地址、目的端口号、物理端口、VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)和MAC地址,其中,源IP地址、目的IP地址和目的端口号是匹配项,物理端口、VlAN和MAC地址是动作项。
在本申请的一个实施例中,所述流表中的源IP地址可以设置为通配符;所述MAC地址设置为所述转发控制参数包括的目标服务器的MAC地址。所述目的IP地址设置为SDN控制器的IP地址;所述目的端口号设置为OpenFlow协议的端口号6653;所述物理端口设置为网关设备上连接所述目标服务器的物理端口;VLAN设置为所述网关设备与SDN控制器之间通信的VLAN。
需要说明的是,当网关设备的一个物理端口同时对应SDN控制器中多个服务器时,此种情况下连接服务器的物理端口一般是固定的;同时,SDN控制器和网关设备之间通信的VLAN,一般也是固定值,因此,物理端口和VLAN由网关设备静态配置即可,不需要SDN控制器动态下发。
进一步地,OpenFlow协议的TCP端口固定为6653;SDN控制器的IP地址一般是统一的IP地址,因此,目的端口号和目的IP地址也可以由网关设备静态配置,不需要SDN控制器动态下发。
在本申请的另一个实施例中,所述转发控制参数还可以包括源IP地址,所述源IP地址为与所述SDN控制器建立OpenFlow会话的转发设备的IP地址。此种情况下,网关设备生成的流表项中的源IP地址设置为所述转发控制参数包括的所述转发设备的IP地址,其它项与上述内容相同,此处不再赘述。
在本申请的又一个实施例中,假设网关设备的一个物理端口对应连接SDN控制器内的一个服务器,换言之,SDN控制器内的多个服务器分别与网关设备的多个物理端口连接。此种情况下,SDN控制器下发的所述转发控制参数,还应该包括网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,告知网关设备连接所述目标服务器的物理端口是哪个,并通过该物理端口将所述OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
网关设备接收到OpenFlow协议报文后,根据流表中的匹配项查找对应的流表,然后,根据流表中的动作项,将所述目标服务器的MAC地址和VLAN封装成以太帧的帧头。其中,将所述目标服务器的MAC地址作为帧头的目的MAC地址,所述VLAN作为帧头的VLAN,通过所述物理端口将封装后的以太帧转发给所述目标服务器。
本实施例提供的开放流报文转发方法,在SDN控制器接收到OpenFlow会话建立请求时,SDN控制器首先根据负载均衡算法确定处理OpenFlow协议报文的目标服务器。然后,SDN控制器向网关设备下发转发所述OpenFlow协议报文的转发控制参数。网关设备根据所述转发控制参数生成相应的流表。当网关设备接收到OpenFlow协议报文后,根据流表直接将所述OpenFlow协议报文转发给处理目标服务器。这样,OpenFlow协议报文无需由SDN控制器内的一个服务器中转给目标服务器,因此,节省了SDN控制器内服务器之间传输数据占用的带宽,以及服务器之间通信所使用的CPU资源,同时,也提高了OpenFlow协议报文的处理效率。
如果SDN控制器需要调整服务器内的负载,例如,某个服务器的负载过重、而其它的服务器负载较轻时需要调整服务器内的负载分布。调整处理OpenFlow协议报文的服务器后,对应的需要通知网关设备。
请参见图4,示出了本发明实施例另一种开放流报文转发方法的流程示意图,该方法应用于SDN控制器中,本实施例在图3所示实施例的基础上增加步骤S130~S140,其中,S110~S120与图3相同,此处不再赘述。
S130,SDN控制器根据负载均衡算法,重新确定所述OpenFlow协议报文对应的新目标服务器。
假设,SDN控制器检测到目标服务器的负载过重时,根据负载均衡算法重新计算出处理所述OpenFlow协议报文的新目标服务器。
S140,SDN控制器向所述网关设备下发流表修改指示信息。
当源IP地址的值是与SDN控制器建立OpenFlow会话的设备对应的IP地址时,所述流表修改指示信息包括:所述源IP地址、目的IP地址、目的端口号和所述新目标服务器对应的MAC地址;所述。所述流表修改指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、目的IP地址和目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址。
当源IP地址的值是通配符时,所述流表修改指示信息可以不包括源IP地址,此时流表修改指示信息包括所述目的IP地址、所述目的端口号和所述新目标服务器对应的MAC地址,网关设备根据所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将待修改流表中的MAC地址修改为新目标服务器的MAC地址。
所述流表修改指示信息可以通过网关设备的开放的API接口发送给网关设备。网关设备根据流表修改指示信息在本地查找待修改流表后,将所述待修改流表中的MAC地址修改为新目标服务器对应的MAC地址。
在本申请的另一个实施例中,SDN控制器内的多个服务器分别连接网关设备的不同的物理端口,这种情况下,如果修改目标服务器,SDN控制器需要告知网关设备新目标服务器的MAC地址和连接网关设备的物理端口,即SDN控制器下发的流表修改指示信息包括:源IP地址、目的IP地址、目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口。此种情况下,网关设备需要修改所述待修改流表中服务器对应的MAC地址,还需要将流表中的物理端口修改为所述新目标服务器对应的物理端口。
当源IP地址的值是通配符时,所述流表修改指示信息可以不包括源IP地址,此时流表修改指示信息包括:所述目的IP地址、所述目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口,则网关设备根据所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口。
当网关设备接收到转发设备发送的OpenFlow协议报文后,根据流表中的匹配项查找对应的流表,然后根据查找到的流表中的动作项将所述OpenFlow协议报文直接转发给所述新目标服务器。
本实施例提供的开放流报文转发方法,SDN控制器调整转发设备对应的目标服务器后,向网关设备下发流表修改指示信息,网关设备根据所述流表修改指示信息将所述转发设备对应的流表中的MAC地址和物理端口修改为新目标服务器对应的MAC地址和物理端口。即SDN控制器通过网关设备上的API接口动态修改网关设备上的相应的流表,从而使网关设备根据修改后的流表将OpenFlow协议报文转发给新目标服务器。
当设备与SDN控制器之间的OpenFlow会话终止,例如,OpenFlow会话结束、超时,或所述设备退出网络后,SDN控制器可以通知网关设备删除所述设备对应的流表,从而节省网关设备上存储流表的存储空间。
请参见图5,在图3所示实施例的基础上增加步骤S150,其中S110~S120与图3相同,此处不再赘述。
S150,SDN控制器检测到所述转发设备的OpenFlow会话终止时,向所述网关设备下发流表删除指示信息。
该流表删除指示信息可以通过网关设备的开放流动态接口发送给网关设备。
所述流表删除指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号;所述源IP地址是与所述SDN控制器建立OpenFLow会话转发设备的IP地址;所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址;所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号6653。所述流表删除指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找到待删除流表,并删除所述待删除流表。
网关设备根据所述流表删除指示信息中的所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待删除流表,如果网关设备查找到本地存在所述待删除流表,则删除该待删除流表,避免网关设备中存储大量OpenFlow会话已终止的流表存储在网关设备中,浪费网关设备内的存储空间。
在本申请的另一个实施例中,如果网关设备生成的流表项中的源IP地址为通配符,则根据所述目的IP地址和所述目的端口号查找待删除流表,并删除所述待删除流表。
相应于上述的应用于SDN控制器的方法实施例,本发明还提供了应用于网关设备的方法实施例。
图6是本发明一种开放流报文转发方法的流程示意图,该方法应用于网关设备中,如图6所示,所述方法包括以下步骤:
S210,网关设备接收SDN控制器下发的转发控制参数。所述转发控制参数至少包括目标服务器的MAC地址。所述目标服务器用于处理转发设备发送的OpenFlow协议报文,且由SDN控制器根据负载均衡算法计算得到。
S220,网关设备根据所述转发控制参数生成流表。所述流表用于指示所述网关设备将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的目标服务器。
网关设备生成的所述流表的每个流表项包括:源IP地址、目的IP地址、目标端口号、物理端口、VLAN和MAC地址,其中,源IP地址、目的IP地址和目的端口号是匹配项,物理端口、VlAN和MAC地址是动作项。
在本申请的一个实施例中,所述转发控制参数包括目标服务器的MAC地址。此种情况下,所述网关设备生成的流表中匹配项的源IP地址设置为通配符。所述目的IP地址设置为所述SDN控制器的IP地址;所述目的端口号是OpenFlow协议端口号为6653;所述物理端口设置为所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口;VLAN为网关设备与SDN控制器之间通信的VLAN;所述MAC地址设置为所述转发控制参数包括的所述目标服务器的MAC地址。
此种情况下,网关设备接收到OpenFlow协议报文后,根据流表中的匹配项查找对应的流表项,根据流表中的动作项将所述OpenFlow协议报文直接发送给所述MAC地址对应的所述目标服务器。动作项的具体含义请参见前述的相关内容。
需要说明的是,物理端口和VLAN可以由网关设备静态配置,不需要SDN控制器动态下发。
进一步地,OpenFlow协议的TCP端口固定为6653;SDN控制器的IP地址一般是统一的IP地址,因此,目的端口号和目的IP地址也可以由网关设备静态配置。
在本申请的另一个实施例中,所述转发控制参数的匹配项还包括源IP地址,所述源IP地址为与所述SDN控制器建立OpenFLow会话的转发设备的IP地址。此种情况下,网关设备生成的流表项中的源IP地址设置为所述转发控制参数包括的所述源IP地址,其它项与上述内容相同,此处不再赘述。
S230,当网关设备接收到所述OpenFlow协议报文时,根据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
网关设备接收到OpenFlow协议报文后,根据OpenFlow协议报文中的源IP地址、目的IP地址和目的端口号查找流表项,根据所述流表项中的动作项将所述OpenFlow协议报文直接发送给所述目标服务器。
本实施例提供的开放流报文转发方法,在SDN控制器接收到OpenFlow会话请求后,SDN控制器根据负载均衡算法计算处理转发设备发送的OpenFlow协议报文的目标服务器,并向网关设备下发转发控制参数。网关设备根据转发控制参数生成相应的流表。当网关设备接收到所述OpenFlow协议报文时,查找所述流表,将所述OpenFlow协议报文转发给目标服务器。由于SDN控制器将其根据负载均衡算法计算所得到的目标服务器的MAC地址发送给网关设备并指示网关设备将OpenFlow协议报文转发给目标服务器,因此,无需SDN控制器内的其它服务器中转给目标服务器,从而节省了SDN控制器内服务器之间传输数据占用的带宽,以及服务器之间通信所使用的CPU资源,同时,也提高了OpenFlow协议报文的处理效率。
图7是本发明实施例另一种开放流报文转发方法的流程示意图,该方法应用于网关设备中,在图6所示实施例的基础上,还包括步骤S240~S250,其中,S210~S230与图3中相同,此处不再赘述。
S240,网关设备接收所述SDN控制器下发的流表修改指示信息。
所述流表修改指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址、目的端口号和处理所述OpenFLow协议报文的新目标服务器对应的MAC地址;其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立OpenFlow会话的转发设备对应的IP地址,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号6653;所述新目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法重新计算得到。
当SDN控制器检测到目标服务器的负载过重,根据负载均衡算法重新确定处理所述转发设备发送的OpenFlow协议报文的新目标服务器,并告知网关设备所述新目标服务器的相关信息。当SDN控制器内的多个服务器连接网关设备的同一物理端口时,网关设备在修改流表项时,只需修改目标服务器的MAC地址。(例如,所述新目标服务器的MAC地址;或者,所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口)。
S250,网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找到待修改流表,并将所述待修改流表中的目标服务器对应的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址。
当SDN控制器内的多个服务器分别连接网关设备的不同物理端口时,网关设备在修改流表项时,需要修改MAC地址和物理端口,详细过程请参见前述实施例中的相关内容,此处不再赘述。
当所述网关设备接收到所述转发设备发送的OpenFlow协议报文时,根据修改后的流表将所述OpenFlow协议报文发送给所述新目标服务器。
本实施例提供的开放流报文转发方法,SDN控制器调整OpenFlow协议报文对应的目标服务器后,向网关设备下发流表修改指示信息,网关设备根据所述流表修改指示信息将所述流表中的MAC地址(或MAC地址和物理端口)修改为新目标服务器的MAC地址或(MAC地址和和物理端口)。即SDN控制器通过网关设备上的开放的API接口动态修改网关设备上的相应的流表,从而使网关设备根据修改后的流表将OpenFlow协议报文转发给所述新目标服务器。
图8是本发明实施例又一种开放流报文转发方法的流程示意图,该方法应用于网关设备中,在图6所示实施例的基础上,还可以包括步骤S260~S270,其中步骤S210~S230请参见图6对应实施例的相关描述,此处不再赘述。
S260,网关设备接收SDN控制器下发的流变删除指示信息。所述流表删除指示信息至少包括所述源的IP地址、目的IP地址和目的端口号。所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的IP地址。所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号。所述流表删除指示信息由所述SDN控制器检测到所述转发设备的OpenFlow会话终止时产生。
S270,网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找到待删除流表,并删除所述待删除流表。
如果网关设备查找到本地存在所述待删除流表,则删除所述待删除流表。避免网关设备中存储大量OpenFlow会话已终止的转发设备的流表存储在网关设备中,浪费网关设备内存储空间。
下面以一个具体实例介绍OpenFlow协议报文转发过程,如图9所示,示出了本发明实施例一种转发设备与SDN控制器之间的OpenFlow协议报文转发的信令示意图。如图9所示,该方法包括以下步骤:
S310,转发设备向网关设备发送请求与SDN控制器之间建立OpenFlow会话的TCPSYN报文。
转发设备首先获取SDN控制器的IP地址,然后向该IP地址发起建立OpenFlow会话,首先是建立TCP(Transmission Control Protocol传输控制协议)连接,包括TCP协议三次握手。TCP SYN(Synchronous,同步)报文是建立TCP连接时使用的握手信号。
S320,网关设备接收到所述TCP SYN报文后,将所述TCP SYN报文发送给SDN控制器。
本实施例中的SDN控制器可以是SDN控制器的主服务器。
网关设备在与SDN控制器通信之前,通过ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)获取SDN控制器的IP地址对应的MAC地址。网关设备接收到TCP SYN报文后,根据SDN控制器中主服务器的MAC地址将TCP SYN报文进行二层封装,发送给所述主服务器。
S330,SDN控制器根据负载均衡算法确定用于处理所述转发设备发送的OpenFlow协议报文的目标服务器。本实施例中的目标服务器为图9中的目标服务器1。
SDN控制器接收到TCP SYN报文后,获取转发设备的IP地址。然后,根据负载均衡算法计算处理该转发设备发送的OpenFlow协议报文的目标服务器。
S340,SDN控制器向网关设备发送转发控制参数。
所述转发控制参数包括所述目标服务器的MAC地址,或者,包括所述目标服务器对应的MAC地址和物理端口。
SDN控制器可以通过网关设备上的开放的API接口向网关设备发送转发控制参数。
S350,网关设备根据所述转发控制参数生成相应的流表。
所述流表的每个流表项包括:源IP地址、目的IP地址、目的端口号、物理端口、VLAN和MAC地址。所述流表项的各个字段内的具体值可以参见前述的实施例,此处不再赘述。
S360,SDN控制器将TCP SYN报文转发给所述目标服务器。
S370,所述目标服务器通过所述网关设备向所述转发设备返回TCP SYN+ACK报文。
S380,转发设备接收到所述TCP SYN+ACK报文后,向网关设备返回TCP ACK报文。
S390,网关设备接收到转发设备返回的TCP ACK报文后,根据转发设备的流表,将TCP ACK报文直接转发给目标服务器。
至此,转发设备与SDN控制器之间的TCP会话握手成功,后续,转发设备和SDN控制器之间可以进行OpenFlow通信。
S3100,转发设备向网关设备发送OpenFlow协议报文。
S3110,网关设备查找相应的流表,根据所述流表将接收到的OpenFlow协议报文直接转发给所述目标服务器。
S3120,SDN控制器根据负载均衡算法重新确定转发设备对应的新目标服务器。本实施例中,所述新目标服务器为图9中的目标服务器2。
S3130,SDN控制器向网关设备发送流表修改指示信息。所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址、目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口。
S3140,网关设备根据所述流表修改指示信息将相应的流表中的MAC地址和物理端口修改为新目标服务器对应的MAC地址和物理端口。
S3150,网关设备根据修改后的流表,将接收到的OpenFlow协议报文转发给新目标服务器。
S3160,SDN控制器检测到转发设备的OpenFlow会话终止时,向网关设备发送流表删除指示信息。
所述流表删除指示信息包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述源IP地址为所述转发设备的IP地址。所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议端口号,以使网关设备根据源IP地址、目的IP地址和目的端口号查找相应的流表。
S3170,网关设备根据流表删除指示信息删除相应的流表。
通过以上的方法实施例的描述,所属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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
与本发明提供的开放流报文转发方法实施例相对应,本发明还提供了SDN控制器的实施例。
参见图10,为本发明实施例提供的一种SDN控制器,如图10所示,所述SDN控制器包括:确定单元110和发送单元120。
确定单元110,用于根据负载均衡算法,确定用于处理开放流OpenFlow协议报文的目标服务器。
发送单元120,用于向自身连接的网关设备下发转发控制参数,所述转发控制参数包括所述目标服务器的介质访问控制MAC地址,以使所述网关设备根据所述转发控制参数生成流表,并依据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器。
在本发明的另一个实施例中,所述转发控制参数还包括源IP地址,所述源IP地址为与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址。
在本发明的又一个实施例中,所述转发控制参数还包括所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,以使所述网关设备通过所述物理端口将OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
当SDN控制器内的服务器负载过重、而其它的服务器负载较轻时需要调整服务器内的负载分布。调整处理OpenFlow协议报文的服务器后,对应的需要通知网关设备。
此时,所述确定单元110,还用于根据负载均衡算法,重新确定处理所述OpenFlow会话的新目标服务器。
所述发送单元120,还用于向所述网关设备下发流表修改指示信息。
所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址、目的端口号和所述新目标服务器对应的MAC地址,所述流表修改指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址;
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所示目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址和所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,所述流表修改指示信息指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口;
其中,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFLow协议的TCP端口号。
当设备与SDN控制器之间的OpenFlow会话终止,例如,OpenFlow会话结束、超时,或所述设备退出网络后,SDN控制器可以通知网关设备删除所述设备对应的流表,从而节省网关设备上存储流表的存储空间。
此时,所述发送单元120,还用于当检测到所述的OpenFlow会话终止时,向所述网关设备下发流表删除指示信息。
其中,所述流表删除指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述流表删除指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找到待删除流表,并删除所述待删除流表;所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号。
本实施例提供的SDN控制器,首先由确定单元根据负载均衡算法确定处理OpenFlow协议报文的目标服务器。由发送单元向网关设备下发转发所述OpenFlow协议报文的转发控制参数。网关设备根据所述转发控制参数生成相应的流表。当网关设备接收到所述转发设备发送的OpenFlow协议报文后,根据所述转发设备对应的流表直接将所述OpenFlow协议报文转发给处理该OpenFlow协议报文的目标服务器,这样,OpenFlow协议报文无需由SDN控制器内的一个服务器中转给目标服务器,因此,节省了SDN控制器内服务器之间传输数据占用的带宽,以及服务器之间通信所使用的CPU资源,同时,也提高了OpenFlow协议报文的处理效率。
请参见图11,示出了本发明实施例另一种SDN控制器,如图11所示,该SDN控制器包括:总线210;以及连接到总线210的处理器220、存储器230和接口240;其中,存储器230用于存储指令,处理器220用于执行该指令用于根据负载均衡算法,确定用于处理开放流OpenFlow协议报文的目标服务器;所述转发控制参数包括所述目标服务器的介质访问控制MAC地址,以使所述网关设备根据所述转发控制参数生成流表,并依据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器。
在本发明的另一个实施例中,可选地,所述转发控制参数还包括源IP地址,所述源IP地址为与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址。
在本发明的又一个实施例中,可选地,所述转发控制参数还包括所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,以使所述网关设备通过所述物理端口将OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
当SDN控制器内的服务器负载过重、而其它的服务器负载较轻时需要调整服务器内的负载分布。调整处理OpenFlow协议报文的服务器后,对应的需要通知网关设备。
可选地,所述处理器220执行指令还用于:根据负载均衡算法,重新确定处理所述OpenFlow会话的新目标服务器。
所述接口240用于向所述网关设备下发流表修改指示信息。
所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址、目的端口号和所述新目标服务器对应的MAC地址,所述流表修改指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址;
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所示目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址和所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,所述流表修改指示信息指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口。
其中,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFLow协议的TCP端口号。
当设备与SDN控制器之间的OpenFlow会话终止,例如,OpenFlow会话结束、超时,或所述设备退出网络后,SDN控制器可以通知网关设备删除所述设备对应的流表,从而节省网关设备上存储流表的存储空间。
所述处理器220执行该指令还用于:检测所述OpenFlow会话是否终止,如果终止,则通过接口240向所述网关设备下发流表删除指示信息。
其中,所述流表删除指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述流表删除指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找到待删除流表,并删除所述待删除流表;所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号。
相应于上述的应用于网关设备的开放流报文转发方法实施例,本发明还提供了网关设备实施例。
请参见图12,示出了本发明实施例一种网关设备,如图12所示,该装置包括:接收单元310、流表生成单元320和发送单元330。
接收单元310,用于接收SDN控制器下发的转发控制参数,所述转发控制参数至少包括处理OpenFlow协议报文的目标服务器的MAC地址,所述目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法计算得到;
流表生成单元320,用于根据所述转发控制参数生成流表,所述流表用于指示所述网关设备将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器。
所述流表包括匹配项和动作项,所述匹配项包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述动作项包括物理端口、虚拟局域网VLAN和MAC地址;
在本发明的一个实施例中,所述流表生成单元320具体用于:
当所述转发控制参数还包括源IP地址时,将所述源IP地址设置为所述转发控制参数所包括的、与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址;或者,将所述源IP地址设置为通配符;
将所述流表中的目的IP地址设置为所述SDN控制器的IP地址,将所述目的端口号设置为OpenFlow协议的TCP端口号;
将所述MAC地址设置为所述目标服务器的MAC地址,将VLAN设置为所述SDN控制器与所述网关设备之间通信的VLAN;
以及,将所述物理端口设置为获得的所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口。
所述发送单元330,用于当所述网关设备接收到OpenFlow协议报文时,根据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
请参见图13,示出了本发明实施例的另一种网关设备,如图13所示,该装置在图12所示的基础上还包括:修改单元340。
所述接收单元310,还用于接收所述SDN控制器下发的流表修改指示信息;
其中,所述流表修改指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址、目的端口号和新目标服务器对应的MAC地址;所述修改单元340,用于根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址。
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所述目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址,以及,所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口;所述修改单元340,用于根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器的MAC地址和物理端口。
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号;所述新目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法重新计算得到。
请参见图14,示出了本发明实施例的又一种网关设备,该装置在图12所示的实施例的基础上还包括删除单元350。
所述接收单元310,还用于接收所述SDN控制器下发的流表删除指示信息,所述流表删除指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号。
所述删除单元350,用于根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待删除流表,并删除所述待删除流表。
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述流表删除指示信息由所述SDN控制器检测到所述转发设备的OpenFlow会话终止时产生。
请参见图15,示出了本发明实施例再一种网关设备,如图15所示,所述网关设备包括:总线410;以及连接到总线410的处理器420、存储器430和接口440;其中,存储器430用于存储指令,处理器220用于执行该指令用于根据负载均衡算法,确定用于处理开放流OpenFlow协议报文的目标服务器。
接口440用于:接收SDN控制器下发的转发控制参数,所述转发控制参数至少包括处理OpenFlow协议报文的目标服务器的MAC地址,所述目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法计算得到。
所述处理器420执行该指令还用于:根据所述转发控制参数生成流表,所述流表用于指示所述网关设备将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器。
所述流表包括匹配项和动作项,所述匹配项包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述动作项包括物理端口、虚拟局域网VLAN和MAC地址;
在本发明的一个实施例中,所述处理器420执行该指令用于根据所述转发控制参数生成流表,包括:
当所述流表修改指示信息包括源IP地址时,将所述源IP地址设置为所述转发控制参数所包括的所述源IP地址,其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址。
或者,将流表中的源IP地址的值设置为通配符。
将所述流表中的目的IP地址设置为所述SDN控制器的IP地址,将所述目的端口号设置为OpenFlow协议的TCP端口号;
将所述MAC地址设置为所述目标服务器的MAC地址,将VLAN设置为所述SDN控制器与所述网关设备之间通信的VLAN;
以及,将所述物理端口设置为获得的所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口。
接口440还用于:当所述网关设备接收到OpenFlow协议报文时,根据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
在本发明的另一个实施例中,所述接口440还用于:接收所述SDN控制器下发的流表修改指示信息;
如果所述流表修改指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址、目的端口号和新目标服务器对应的MAC地址。所述处理器420执行指令还用于,根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址。
如果所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所述目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址,以及,所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口。所述处理器420执行指令还用于,根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器的MAC地址和物理端口。
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号;所述新目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法重新计算得到。
在本发明的又一个实施例中,所述接口440还用于,接收所述SDN控制器下发的流表删除指示信息,所述流表删除指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号。
所述处理器420执行指令还用于,根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待删除流表,并删除所述待删除流表。
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述流表删除指示信息由所述SDN控制器检测到所述转发设备的OpenFlow会话终止时产生。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种开放流报文转发方法,其特征在于,包括:
软件定义网络SDN控制器根据负载均衡算法,确定用于处理开放流OpenFlow协议报文的目标服务器;
所述SDN控制器向自身连接的网关设备下发转发控制参数,所述转发控制参数包括所述目标服务器的媒体接入控制MAC地址,以使所述网关设备根据所述转发控制参数生成流表,并依据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述转发控制参数还包括源IP地址,所述源IP地址为与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述转发控制参数还包括所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,以使所述网关设备通过所述物理端口将OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述SDN控制器根据负载均衡算法,重新确定处理所述OpenFlow会话的新目标服务器;
所述SDN控制器向所述网关设备下发流表修改指示信息;
所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址、目的端口号和所述新目标服务器对应的MAC地址,所述流表修改指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址;
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所示目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址和所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,所述流表修改指示信息指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口;
其中,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFLow协议的传输控制协议TCP端口号。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当检测到所述的OpenFlow会话终止时,所述SDN控制器向所述网关设备下发流表删除指示信息,所述流表删除指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述流表删除指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找到待删除流表,并删除所述待删除流表;
其中,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号。
6.一种开放流报文转发方法,其特征在于,包括:
网关设备接收软件定义网络SDN控制器下发的转发控制参数,所述转发控制参数至少包括处理OpenFlow协议报文的目标服务器的媒体接入控制MAC地址,所述目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法计算得到;
所述网关设备根据所述转发控制参数生成流表,所述流表用于指示所述网关设备将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器;
当所述网关设备接收到OpenFlow协议报文时,根据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述流表包括匹配项和动作项,所述匹配项包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述动作项包括物理端口、虚拟局域网VLAN和MAC地址;
所述网关设备根据所述转发控制参数生成流表,包括:
所述网关设备将所述源IP地址设置为通配符,或者,当所述转发控制参数还包括源IP地址时,所述网关设备将所述流表的源IP地址设置为所述转发控制参数所包括的源IP地址,其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址;
所述网关设备将所述流表中的目的IP地址设置为所述SDN控制器的IP地址,将所述目的端口号设置为OpenFlow协议的传输控制协议TCP端口号;
所述网关设备将所述MAC地址设置为所述目标服务器的MAC地址,将VLAN设置为所述SDN控制器与所述网关设备之间通信的VLAN;
以及,所述网关设备将所述物理端口设置为获得的所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述网关设备接收所述SDN控制器下发的流表修改指示信息;
所述流表修改指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址、目的端口号和新目标服务器对应的MAC地址,所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址;
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所述目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址,以及,所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口;所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,所述网关设备将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器的MAC地址和物理端口;
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号;所述新目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法重新计算得到。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述网关设备接收所述SDN控制器下发的流表删除指示信息,所述流表删除指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号;
所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待删除流表,并删除所述待删除流表;
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述流表删除指示信息由所述SDN控制器检测到所述转发设备的OpenFlow会话终止时产生。
10.一种软件定义网络SDN控制器,其特征在于,包括:
确定单元,用于根据负载均衡算法,确定用于处理开放流OpenFlow协议报文的目标服务器;
发送单元,用于向自身连接的网关设备下发转发控制参数,所述转发控制参数包括所述目标服务器的媒体接入控制MAC地址,以使所述网关设备根据所述转发控制参数生成流表,并依据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器。
11.根据权利要求10所述的SDN控制器,其特征在于:所述转发控制参数还包括源IP地址,所述源IP地址为与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址。
12.根据权利要求10或11所述的SDN控制器,其特征在于,所述转发控制参数还包括所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,以使所述网关设备通过所述物理端口将OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
13.根据权利要求10所述的SDN控制器,其特征在于:
所述确定单元,还用于根据负载均衡算法,重新确定处理所述OpenFlow会话的新目标服务器;
所述发送单元,还用于向所述网关设备下发流表修改指示信息;
所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址、目的端口号和所述新目标服务器对应的MAC地址,所述流表修改指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址;
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所示目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址和所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口,所述流表修改指示信息指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器对应的MAC地址和物理端口;
其中,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFLow协议的传输控制协议TCP端口号。
14.根据权利要求10所述的SDN控制器,其特征在于:
所述发送单元,还用于当检测到所述的OpenFlow会话终止时,向所述网关设备下发流表删除指示信息;
其中,所述流表删除指示信息至少包括所述源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述流表删除指示信息用于指示所述网关设备根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找到待删除流表,并删除所述待删除流表;
所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号。
15.一种网关设备,其特征在于,包括:
接收单元,用于接收软件定义网络SDN控制器下发的转发控制参数,所述转发控制参数至少包括处理OpenFlow协议报文的目标服务器的媒体接入控制MAC地址,所述目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法计算得到;
流表生成单元,用于根据所述转发控制参数生成流表,所述流表用于指示所述网关设备将所述OpenFlow协议报文转发给所述MAC地址对应的所述目标服务器;
发送单元,用于当所述网关设备接收到OpenFlow协议报文时,根据所述流表将所述OpenFlow协议报文转发给所述目标服务器。
16.根据权利要求15所述的网关设备,其特征在于,所述流表包括匹配项和动作项,所述匹配项包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号,所述动作项包括物理端口、虚拟局域网VLAN和MAC地址;
所述流表生成单元具体用于:
将所述源IP地址设置为通配符,或者,当所述转发控制参数还包括源IP地址时,将所述源IP地址设置为所述转发控制参数所包括的源IP地址,其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow协议报文对应的OpenFlow会话的转发设备的IP地址;
将所述流表中的目的IP地址设置为所述SDN控制器的IP地址,将所述目的端口号设置为OpenFlow协议的传输控制协议TCP端口号;
将所述MAC地址设置为所述目标服务器的MAC地址,将VLAN设置为所述SDN控制器与所述网关设备之间通信的VLAN;
以及,将所述物理端口设置为获得的所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口。
17.根据权利要求15所述的网关设备,其特征在于,所述装置还包括:修改单元;
所述接收单元还用于,接收所述SDN控制器下发的流表修改指示信息;
其中,所述流表修改指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址、目的端口号和新目标服务器对应的MAC地址;所述修改单元,用于根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址修改为所述新目标服务器的MAC地址;
或者,所述流表修改指示信息至少包括所述源IP地址、所述目的IP地址、所述目的端口号、所述新目标服务器对应的MAC地址,以及,所述网关设备上连接所述目标服务器的物理端口;所述修改单元,用于根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待修改流表,并将所述待修改流表中的MAC地址和物理端口修改为所述新目标服务器的MAC地址和物理端口;
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述目的IP地址是所述SDN控制器的IP地址,所述目的端口号是OpenFlow协议的TCP端口号;所述新目标服务器由所述SDN控制器根据负载均衡算法重新计算得到。
18.根据权利要求16所述的网关设备,其特征在于,所述装置还包括删除单元:
所述接收单元,还用于接收所述SDN控制器下发的流表删除指示信息,所述流表删除指示信息至少包括源IP地址、目的IP地址和目的端口号;
所述删除单元,用于根据所述源IP地址、所述目的IP地址和所述目的端口号查找待删除流表,并删除所述待删除流表;
其中,所述源IP地址是与所述SDN控制器建立所述OpenFlow会话的转发设备的IP地址,所述流表删除指示信息由所述SDN控制器检测到所述转发设备的OpenFlow会话终止时产生。
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