CN104320278A - 基于软件定义网络sdn的广域网络实现方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了基于软件定义网络SDN的广域网络实现方法及设备。本发明中，在广域网中引入SDN架构，SDN控制器计算业务转发路径，并通知给业务转发路径上的各个节点，以由广域网中的节点在进行业务报文转发时，基于该业务转发路径进行，即实现了基于业务转发路径的业务流量转发。

Description

基于软件定义网络SDN的广域网络实现方法及设备

技术领域

本申请涉及网络通信技术，特别涉及基于软件定义网络(SDN：SoftwareDefined Network)的广域网络实现方法及设备。

背景技术

在网络通信中，不同业务的流量如视频、语音、web、文件传输等对网络传输的性能有不同的要求，如视频要求低延时、低抖动丢包，而文件传输要求高带宽等。

而目前传统的网络架构中，所有业务流量的转发都是通过目的IP地址查找路由表进行的，这种端到端的路径不是全局最优的。

发明内容

本申请提供了基于软件定义网络SDN的广域网络实现方法及设备，以实现基于业务转发路径进行业务流量转发。

本申请提供的技术方案包括：

一种基于软件定义网络SDN的广域网络实现方法，该方法应用于广域网部署的SDN控制器，包括：

基于预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑；

获取各业务与业务识别特征信息之间的对应关系，以及获取各业务识别特征信息与逻辑网络拓扑之间的映射关系；

在预先部署的各业务接入节点上使能首包策略以使各业务接入节点接收到业务的首个业务报文时上送至本SDN控制器；

接收一业务接入节点上送的首个业务报文，从获取的所述对应关系中识别出所述首个业务报文携带的业务识别特征信息对应的业务，并从获取的所述映射关系中找到所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑，根据所述首个业务报文携带的源地址和目的地址计算所述首个业务报文在找到的逻辑网络拓扑中的转发路径，将所述转发路径作为识别出的业务的业务转发路径并下发至所述业务转发路径上的各个节点，并将接收的所述首个业务报文返回给业务接入点。

一种基于软件定义网络SDN的广域网络实现方法，该方法应用于广域网部署的网管设备，包括：

从广域网部署的SDN控制器中获取SDN控制器收集的整个广域网的物理网络拓扑；

预设逻辑网络拓扑模板至SDN控制器，以使SDN控制器基于预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑；

预先定义各业务及其业务识别特征信息之间的对应关系并下发至SDN控制器；

从SDN控制器获取SDN控制器基于所述物理网络拓扑抽象出的各个逻辑网络拓扑，定义各业务识别特征信息与各逻辑网络拓扑之间的映射关系并下发至SDN控制器。

一种基于软件定义网络SDN的广域网络实现设备，该设备应用于在广域网部署的SDN控制器，包括：

网络拓扑单元，用于基于存储单元存储的预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑；

获取单元，用于获取各业务与业务识别特征信息之间的对应关系，以及获取各业务识别特征信息与逻辑网络拓扑之间的映射关系；

存储单元，用于存储预设的逻辑网络拓扑模板、以及所述获取单元获取的各业务与业务识别特征信息之间的对应关系，以及各业务识别特征信息与逻辑网络拓扑之间的映射关系；

使能单元，用于在预先部署的各业务接入节点上使能首包策略以使各业务接入节点接收到业务的首个业务报文时上送至本SDN控制器；

处理单元，用于接收一业务接入节点上送的首个业务报文，从获取的所述对应关系中识别出所述首个业务报文携带的业务识别特征信息对应的业务，并从获取的所述映射关系中找到所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑，根据所述首个业务报文携带的源地址和目的地址计算所述首个业务报文在找到的逻辑网络拓扑中的转发路径，将所述转发路径作为识别出的业务的业务转发路径并下发至所述业务转发路径上的各个节点，并将接收的所述首个业务报文返回给业务接入点。

一种基于软件定义网络SDN的广域网络实现设备，该设备应用于在广域网部署的网管设备，包括：

物理网络拓扑获取单元，用于从在广域网部署的SDN控制器获取SDN控制器收集的整个广域网的物理网络拓扑；

业务部署单元，用于预设逻辑网络拓扑模板至SDN控制器，以使SDN控制器基于预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑，以及，

预先定义各业务及其业务识别特征信息之间的对应关系并下发至SDN控制器；以及，

从SDN控制器获取SDN控制器基于所述物理网络拓扑抽象出的各个逻辑网络拓扑，定义各业务识别特征信息与各逻辑网络拓扑之间的映射关系并下发至SDN控制器。

由以上技术方案可以看出，本发明中，在广域网中引入SDN架构，SDN控制器计算业务转发路径，并通知给业务转发路径上的各个节点，以由广域网中的节点在进行业务报文转发时，基于该业务转发路径进行，即实现了基于业务转发路径进行业务流量转发。

进一步地，本发明中，通过SDN控制器计算业务转发路径，能够实现业务转发路径的集中计算和业务转发的集中控制；

更进一步地，本发明中，SDN控制器在计算业务转发路径时，是根据首个业务报文携带的源地址和目的地址进行计算，这意味着计算出的业务转发路径是从整网的角度出发全局计算的，能够保证最终计算出的业务转发路径是最优的。

附图说明

图1为本发明提供的网络架构示意图；

图2为本发明提供的网络拓扑示意图；

图3为本发明提供的物理网络拓扑和逻辑网络拓扑示意图；

图4为本发明提供的方法示意图；

图5为本发明提供的第一设备结构示意图；

图6为本发明提供的第二设备结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供的方法中，在传统网络即广域网中引入SDN架构，能够区分不同业务，实现基于业务转发路径的业务流量转发。

其中，在广域网中引入SDN架构，需要在原有广域网中部署网管设备和SDN控制器，具体如图1所示。

其中，网管设备具有以下功能：

(01)，定义业务，其具体是指业务与业务识别特征信息之间的对应关系，通过该对应关系并根据业务报文携带的识别特征信息比如接口信息、VPN信息、报文的五元组信息等来进行业务的分类。

(02)，预设逻辑网络拓扑模板至SDN控制器，以使SDN控制器基于预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个所述广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑。图2示出了物理网络拓扑和逻辑网络拓扑之间的关系。作为本发明的一个实施例，预设的逻辑网络拓扑模板是预先基于网络需求从所述物理网络拓扑中选定的子集。

比如，物理网络拓扑如图3所示，具体为：节点A连接节点B、设D，节点C连接节点B、节点D，则本发明可基于网络需求抽象出如图3所示的以下3个逻辑网络拓扑模板：

逻辑网络拓扑模板1，其包含节点A连接节点B、节点D；

逻辑网络拓扑模板2，其包含节点B连接节点A、节点C；

逻辑网络拓扑模板3，其包含节点D连接节点A、节点C。

需要说明的是，对于SDN控制器，作为本发明的一个实施例，可通过链表的形式将这些预设的逻辑网络拓扑模板设置在SDN控制器。其中，链表中的逻辑网络拓扑模板通过标识(ID)区分，不同的逻辑网络拓扑模板具有不同的ID。这里，逻辑网络拓扑模板包含节点、以及边(实质是节点之间的连接关系)。下述表1示出了逻辑网络拓扑模板存放在SDN控制器上的一种举例：

表1

(03)，从SDN控制器获取SDN控制器基于所述物理网络拓扑抽象出的各个逻辑网络拓扑，定义各业务识别特征信息与与逻辑网络拓扑之间的映射关系。

这里，当获取逻辑网络拓扑后，针对获取的每一逻辑网络拓扑，用户会基于该逻辑网络拓扑中的节点和边确定该逻辑网络拓扑所运行的业务，之后，就定义该业务的业务识别特征信息与该逻辑网络拓扑之间的映射关系。其中，映射关系中逻辑网络拓扑可通过其具有的ID进行标识。作为本发明的一个实施例，逻辑网络拓扑的ID可为从物理网络拓扑中抽象出该逻辑网络拓扑所依赖的逻辑网络拓扑模板的ID，比如，基于ID为“1”的逻辑网络拓扑模板从物理网络拓扑中抽象出的逻辑网络拓扑，则该抽象出来的逻辑网络拓扑的ID也为“1”。作为本发明的另一个实施例，逻辑网络拓扑的ID也可重新进行标识，本发明并不具体限定。

下述表2举例示出了业务识别特征信息与逻辑网络拓扑ID之间的映射关系：

表2

业务识别特征信息	逻辑网络拓扑ID
		Tcp port 8080	1
Tcp port 21	2
		Udp port xxx	4

需要说明的是，如果单纯地定义类似表2所示的映射关系，则本发明中，当后续SDN控制器收到首个业务报文时会存在以下可能：无法在上述表2定义的映射关系中找到首个业务报文所属业务的识别特征信息，为避免这种可能，上述定义的映射关系还可进一步包括一条默认映射关系。下文描述了默认映射关系的作用，这里暂不赘述。这里，默认映射关系包括的业务识别特征信息为空，逻辑网络拓扑ID为包含以下内容的逻辑网络拓扑：物理网络拓扑中所有节点、所有边(实质为物理网络拓扑中所有节点之间的连接关系)，为便于描述，这里将默认映射关系中的逻辑网络拓扑ID简称为默认逻辑网络拓扑ID；基于表2，则再增加一个默认映射关系，假如默认映射关系中逻辑网络拓扑ID为0，则表2可更新为下述表3：

表3

业务识别特征信息	逻辑网络拓扑ID
		Tcp port 8080	1
Tcp port 21	2
		Udp port xxx	4
	0

(04)，从SDN控制器获取SDN控制器收集的整个所述广域网的物理网络拓扑。作为本发明的一个实施例，本发明中，网管设备获取整个所述广域网的物理网络拓扑后，可进一步进行可视化显示，以便网管人员基于该可视化显示的物理网络拓扑进行相应处理，比如预设逻辑网络拓扑模板等。

作为本发明的一个实施例，在本发明中，网管设备还可进一步定义业务接入节点，这里，业务接入节点是指为广域网中边缘路由器的一个或者多个。当部署了业务接入节点后，网管设备会通知给SDN控制器，以使SDN控制器在各业务接入节点上使能首包策略，这里，首包策略是指：当各业务接入节点使能首包策略后，各业务接入节点接收到业务的首个业务报文时就将该首个业务报文上送至SDN控制器。通过定义业务接入节点，能够保证并非广域网中所有边缘路由器都使能首包策略，而是有选择性地在广域网中边缘路由器中选择一个或者多个使能首包策略。这里，在业务接入节点上使能首包策略，目的是让SDN控制器计算业务转发路径，具体见SDN控制器执行的操作。当然，网管设备还可不定义业务接入节点，本发明可直接默认所述广域网的边缘路由器都为业务接入节点。

作为本发明的一个实施例，在本发明中，网管设备还可进一步执行以下步骤：

(05)，下发流量采集策略、网络性能采集策略、以及SDN控制策略至广域网中的各个节点，以使广域网中的各个节点基于流量采集策略对网元进行流量采集，基于网络性能采集策略对网元进行网络性能采集，基于SDN控制策略与SDN控制器进行连接；这里，网络性能主要是指延时、抖动、丢包率等。

(06)，从广域网中的各个节点获取流量采集结果、网络性能采集结果。

(07)，设置事件生成策略，该事件生成策略具体为：检测获取的所述流量采集结果是否达到设定流量条件、以及检测获取的网络性能采集结果是否达到设定性能条件，当网络流量达到设定流量条件和/或网络性能达到设定性能条件时，向SDN控制器下发逻辑网络拓扑更新触发。当SDN控制器收到网管设备下发的逻辑网络拓扑更新触发后，其会执行逻辑网络拓扑更新，具体见下文描述。

作为本发明的一个实施例，当整个所述广域网的物理网络拓扑发生变化时，如果SDN控制器未探测到，则网管设备还会抢先通知SDN控制器物理网络拓扑发生变化，以使SDN控制器执行物理网络拓扑发生变化时相应的操作，具体见下文所述。

作为本发明的一个实施例，在本发明中，网管设备还会定义各逻辑网络拓扑与物理网络拓扑中网元之间的对应关系，这里，网元至少包括：接口和/或链路；并下发该定义的各逻辑网络拓扑与物理网络拓扑中网元之间的对应关系至SDN控制器，以使SDN控制器执行后续的步骤(20)。

下面对SDN控制器执行的操作进行描述：

SDN控制器执行以下操作：

(11)，获取各业务与业务识别特征信息之间的对应关系。如上所述，这里业务的识别特征信息是指业务报文携带的诸如接口信息、VPN信息、报文的五元组信息等。这里的获取各业务与业务识别特征信息之间的对应关系具体实现时可为从网管设备接收网管设备预先定义的各业务与业务识别特征信息之间的对应关系。

(12)，基于预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个所述广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑。如上所述，这里预设的逻辑网络拓扑模板可为上述网管设备在本SDN控制器设置的。基于上面描述的逻辑网络拓扑模板，可以看出SDN控制器从物理网络拓扑中抽象出来的各个逻辑网络拓扑实质就是各个逻辑网络拓扑模板所描述的节点和边。

(13)，获取各业务的识别特征信息与各逻辑网络拓扑之间的映射关系；这里的获取各业务的识别特征信息与各逻辑网络拓扑之间的映射关系具体实现时可为从网管设备接收网管设备定义的各业务的识别特征信息与各逻辑网络拓扑之间的映射关系，比如，为上述表3所示的映射关系。

(14)，在预先部署的各业务接入节点上使能首包策略以使各业务接入节点接收到业务的首个业务报文时上送至本SDN控制器；

(15)接收一业务接入节点上送的首个业务报文，从获取的所述对应关系中识别出所述首个业务报文携带的业务识别特征信息对应的业务，并从获取的所述映射关系中找到所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑，根据所述首个业务报文携带的源地址和目的地址计算所述首个业务报文在找到的逻辑网络拓扑中的转发路径，将所述转发路径作为识别出的业务的业务转发路径并下发至所述业务转发路径上的各个节点，并将接收的所述首个业务报文返回给业务接入点。这里，计算转发路径的方式类似现有计算路径的方式。

作为本发明的一个实施例，这里从获取的所述映射关系中找到所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑可包括：

以所述首个业务报文携带的业务识别特征信息为关键字从获取的所述映射关系中查找包含该关键字的映射关系，

如果查找到，则将该查找到的映射关系中的逻辑网络拓扑作为所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑；

如果查找不到，则从获取的所述映射关系中找到默认逻辑网络拓扑，默认该默认逻辑网络拓扑为所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑。

通过步骤(15)可以看出，在本发明中，SDN控制器能够控制广域网中的节点基于业务转发路径进行业务报文的转发，而这是在现有技术中做不到的。并且，通过SDN控制器计算业务转发路径，能够实现业务转发路径的集中计算和业务转发的集中控制。还有，SDN控制器在计算业务转发路径时，是根据首个业务报文携带的源地址和目的地址进行计算，这意味着计算出的业务转发路径是从整网的角度出发全局计算的，能够保证最终计算出的业务转发路径是最优的。

在本发明中，当整个所述广域网的物理网络拓扑发生变化时，该物理网络拓扑可能是SDN控制器自身检测到的，也可能是网管设备通知给SDN控制器的，则SDN控制器执行物理网络拓扑发生变化时相应的以下操作：

(16)，基于预设的逻辑网络拓扑模板从变化后的整个广域网的物理网络拓扑中重新抽象出多个逻辑网络拓扑来更新之前的逻辑网络拓扑；这里的步骤类似上述步骤(12)；

(17)，及重新获取各业务识别特征信息与重新抽象出的逻辑网络拓扑之间的映射关系；这里的步骤类似上述步骤(13)；

(18)，对于之前收到的每一首个业务报文，根据该首个业务报文的源地址和目的地址重新计算该首个业务报文在重新抽象出的逻辑网络拓扑中的转发路径，将该重新计算的转发路径作为该首个业务报文携带的业务识别特征信息所对应的业务的业务转发路径并下发至该业务转发路径上的各个节点。

以上步骤(16)至步骤(18)是SDN控制器执行物理网络拓扑发生变化时相应的操作。

在本发明中，SDN控制器还可进一步执行以下步骤：

(19)，获取各逻辑网络拓扑与物理网络拓扑中网元之间的对应关系；

(20)，接收网管设备下发的逻辑网络拓扑更新触发；如上所述，所述逻辑网络拓扑更新触发是在所述广域网中任一节点上的的网元满足以下条件时发起的：网络性能达到设定性能条件，和/或网络流量达到设定流量条件；

从已获取的所述对应关系中找到满足所述条件的网元对应的逻辑网络拓扑(记为逻辑网络拓扑1)，从已获取的所述映射关系中找到该找到的逻辑网络拓扑映射的业务识别特征信息，从已获取的各业务与业务识别特征信息之间的对应关系中识别出该找到的业务识别特征信息对应的业务(记为业务1)；

按照满足所述条件的网元不再满足所述条件的原则更新逻辑网络拓扑1，基于之前接收的属于该业务1的首个业务报文携带的源地址和目的地址重新计算该首个业务报文在更新后的逻辑网络拓扑中的转发路径，将该重新计算的转发路径作为业务1的业务转发路径并下发至该业务转发路径上的各个节点。

通过步骤(20)可以看出，本发明中，网管设备可以根据网络拓扑、网络性能和/或流量统计结果触发SDN控制器更新逻辑拓扑、业务在逻辑拓扑中的业务转发路径，这也使得SDN控制器最后计算出的业务转发路径是基于网络性能和/或流量统计结果执行的，能够实现对不同业务的流量进行区别对待，走不同的业务转发路径进行转发。

以上对SDN控制器执行的操作进行了描述。

下面对广域网中的节点进行描述。这里，广域网中的节点主要是指路由节点，其包含骨干网络、核心网络中的路由器(也称汇聚路由器)、以及边缘路由器。

广域网中的节点执行以下操作：

(21)，在本节点为预先部署的业务接入节点时，如果接收到业务报文，则识别该业务报文所属的业务，在本业务报文为所述业务的首个业务报文时，将该业务报文上送至SDN控制器，并接收SDN控制器在根据该业务报文携带的源地址和目的地址计算出所述业务在映射的逻辑网络拓扑中的业务转发路径后返回的该首个业务报文；

(22)接收SDN控制器下发的所述业务的业务转发路径，依据所述业务的业务转发路径转发所述业务的各个报文。从步骤(22)可以看出，本发明中，广域网中的节点是基于业务转发路径进行业务报文转发。

优选地，本发明中，广域网中的节点进一步执行以下步骤：

(23)，接收网管设备下发的流量采集策略，这里流量采集策略可为Netstream；基于流量采集策略进行流量采集，上报流量采集结果至网管设备。本发明中，流量采集可以基于网元比如链路、接口进行统计，至少支持五元组、VPN、接口等信息。

(24)，接收网管设备下发的网络性能采集策略，基于网络性能采集策略进行网络性能采集，上报网络性能采集结果至网管设备。

优选地，这里采集的网络性能具体可包括：

接口的带宽占用率统计；

链路的延时、抖动、丢包率测量；

链路的状态变化比如从UP变为DOWN。

(25)，接收网管设备下发的SDN控制策略，以主动连接SDN控制器。

至此，完成广域网中节点执行的操作。

本发明中，因为是在广域网中引入SDN架构，因此，为支持SDN，需要广域网中的节点可支持基于LLDP的链路发现，并支持Openflow协议。

为使上面描述的网管节点、SDN控制器、广域网中的节点更加清楚，图4示出了网管设备、SDN控制器、广域网中的节点之间的交互。

下面对本发明提供的设备进行描述：

参见图5，图5为本发明提供的第一设备结构图。该设备应用于在广域网部署的SDN控制器，如图5所示，该设备可包括：

网络拓扑单元，用于基于存储单元存储的预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑；

获取单元，用于获取各业务与业务识别特征信息之间的对应关系，以及获取各业务识别特征信息与逻辑网络拓扑之间的映射关系；

存储单元，用于存储预设的逻辑网络拓扑模板、以及所述获取单元获取的各业务与业务识别特征信息之间的对应关系，以及各业务识别特征信息与逻辑网络拓扑之间的映射关系；

使能单元，用于在预先部署的各业务接入节点上使能首包策略以使各业务接入节点接收到业务的首个业务报文时上送至本SDN控制器；

处理单元，用于接收一业务接入节点上送的首个业务报文，从获取的所述对应关系中识别出所述首个业务报文携带的业务识别特征信息对应的业务，并从获取的所述映射关系中找到所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑，根据所述首个业务报文携带的源地址和目的地址计算所述首个业务报文在找到的逻辑网络拓扑中的转发路径，将所述转发路径作为识别出的业务的业务转发路径并下发至所述业务转发路径上的各个节点，并将接收的所述首个业务报文返回给业务接入点。

优选地，在广域网的物理网络拓扑发生变化时，所述网络拓扑单元基于预设的逻辑网络拓扑模板从变化后的整个广域网的物理网络拓扑中重新抽象出多个逻辑网络拓扑来更新之前的逻辑网络拓扑；

所述获取单元重新获取各业务与重新抽象出的逻辑网络拓扑之间的映射关系来更新已存储的映射关系，并将所述存储单元已存储的映射关系更新为该获取的映射关系；

所述处理单元对于之前收到的每一首个业务报文，根据该首个业务报文的源地址和目的地址重新计算该首个业务报文在重新抽象出的逻辑网络拓扑中的转发路径，将该重新计算的转发路径作为该首个业务报文携带的业务识别特征信息所对应的业务的业务转发路径并下发至该业务转发路径上的各个节点；

所述获取单元进一步获取各逻辑网络拓扑与物理网络拓扑中网元之间的对应关系并存储至所述存储单元；所述网元至少包括：接口和/或链路；

所述处理单元进一步接收逻辑网络拓扑更新触发，从所述存储单元已存储的所述各逻辑网络拓扑与物理网络拓扑中网元之间的对应关系中找到满足所述条件的网元对应的逻辑网络拓扑，从所述存储单元已存储的所述映射关系中找到与该逻辑网络拓扑具有映射关系的业务识别特征信息，并从所述存储单元已存储的各业务与业务识别特征信息之间的对应关系中识别出该找到的业务识别特征信息对应的业务；按照满足所述条件的网元不再满足所述条件的原则更新找到的逻辑网络拓扑，基于之前接收的属于该识别出的业务的首个业务报文所携带的源地址和目的地址重新计算该首个业务报文在更新后的逻辑网络拓扑中的转发路径，将该重新计算的转发路径作为该识别出的业务的业务转发路径并下发至该业务转发路径上的各个节点；

其中，所述逻辑网络拓扑更新触发是在所述广域网中任一节点上的的网元满足以下条件时发起的：网络性能达到设定性能条件，和/或网络流量达到设定流量条件。

优选地，所述预设的逻辑网络拓扑模板是预先基于网络需求从所述物理网络拓扑中选定的子集。

优选地，所述获取单元获取的映射关系进一步包括：默认映射关系，所述默认映射关系中包含默认逻辑网络拓扑，所述默认逻辑网络拓扑包含所述物理网络拓扑中所有节点、以及所述物理网络拓扑中所有节点之间的连接关系；

基于此，所述处理单元从获取的所述映射关系中找到所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑包括：

以所述首个业务报文携带的业务识别特征信息为关键字从获取的所述映射关系中查找包含该关键字的映射关系，

如果查找到，则将该查找到的映射关系中的逻辑网络拓扑作为所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑；

如果查找不到，则从获取的所述映射关系中找到默认映射关系包含的逻辑网络拓扑，将该默认逻辑网络拓扑作为所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑。

至此，完成图5所示的设备结构描述。

本发明还提供了另外一种设备结构描述。参见图6，图6为本发明提供的第二设备结构图。该设备应用于在广域网部署的网管设备，如图6所示，该设备可包括：

物理网络拓扑获取单元，用于从在广域网部署的SDN控制器获取SDN控制器收集的整个广域网的物理网络拓扑；

业务部署单元，用于预设逻辑网络拓扑模板至SDN控制器，以使SDN控制器基于预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑，以及，

预先定义各业务及其业务识别特征信息之间的对应关系并下发至SDN控制器；以及，

从SDN控制器获取SDN控制器基于所述物理网络拓扑抽象出的各个逻辑网络拓扑，定义各业务识别特征信息与各逻辑网络拓扑之间的映射关系并下发至SDN控制器。

优选地，如图6所示，该设备进一步包括：

流量监管单元，用于下发流量采集策略、网络性能采集策略、以及SDN控制策略至广域网中的各个节点，以使广域网中的各个节点基于流量采集策略对网元进行流量采集，基于网络性能采集策略对网元进行网络性能采集，基于SDN控制策略与SDN控制器进行连接；以及，

从广域网中的各个节点获取流量采集结果、网络性能采集结果；

检测所述流量采集结果是否达到设定流量条件、以及检测网络性能采集结果是否达到设定性能条件，当网络流量达到设定流量条件和/或网络性能达到设定性能条件时，向SDN控制器下发逻辑网络拓扑更新触发。

至此，完成图6所示的设备结构描述。

以上对本发明提供的设备进行了描述。

由以上技术方案可以看出，本发明中，在广域网中引入SDN架构，SDN控制器计算业务转发路径，并通知给业务转发路径上的各个节点，以由广域网中的节点在进行业务报文转发时，基于该业务转发路径进行，即实现了基于业务转发路径进行业务流量转发。

进一步地，本发明中，通过SDN控制器计算业务转发路径，能够实现业务转发路径的集中计算和业务转发的集中控制；

更进一步地，本发明中，SDN控制器在计算业务转发路径时，是根据首个业务报文携带的源地址和目的地址进行计算，这意味着计算出的业务转发路径是从整网的角度出发全局计算的，能够保证最终计算出的业务转发路径是最优的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种基于软件定义网络SDN的广域网络实现方法，其特征在于，该方法应用于广域网部署的SDN控制器，包括：

基于预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑；

获取各业务与业务识别特征信息之间的对应关系，以及获取各业务识别特征信息与逻辑网络拓扑之间的映射关系；

在预先部署的各业务接入节点上使能首包策略以使各业务接入节点接收到业务的首个业务报文时上送至本SDN控制器；

接收一业务接入节点上送的首个业务报文，从获取的所述对应关系中识别出所述首个业务报文携带的业务识别特征信息对应的业务，并从获取的所述映射关系中找到所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑，根据所述首个业务报文携带的源地址和目的地址计算所述首个业务报文在找到的逻辑网络拓扑中的转发路径，将所述转发路径作为识别出的业务的业务转发路径并下发至所述业务转发路径上的各个节点，并将接收的所述首个业务报文返回给业务接入点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述广域网的物理网络拓扑发生变化时，该方法进一步包括：

基于预设的逻辑网络拓扑模板从变化后的整个广域网的物理网络拓扑中重新抽象出多个逻辑网络拓扑来更新之前的逻辑网络拓扑，以及重新获取各业务识别特征信息与重新抽象出的逻辑网络拓扑之间的映射关系；

对于之前收到的每一首个业务报文，根据该首个业务报文的源地址和目的地址重新计算该首个业务报文在重新抽象出的逻辑网络拓扑中的转发路径，将该重新计算的转发路径作为该首个业务报文携带的业务识别特征信息所对应的业务的业务转发路径并下发至该业务转发路径上的各个节点。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

获取各逻辑网络拓扑与物理网络拓扑中网元之间的对应关系；所述网元至少包括：接口和/或链路；

接收逻辑网络拓扑更新触发；所述逻辑网络拓扑更新触发是在所述广域网中任一节点上的的网元满足以下条件时发起的：网络性能达到设定性能条件，和/或网络流量达到设定流量条件；

从已获取的所述各逻辑网络拓扑与物理网络拓扑中网元之间的对应关系中找到满足所述条件的网元对应的逻辑网络拓扑，从已获取的所述映射关系中找到该找到的逻辑网络拓扑映射的业务识别特征信息，从已获取的各业务与业务识别特征信息之间的对应关系中识别出该找到的业务识别特征信息对应的业务；

按照满足所述条件的网元不再满足所述条件的原则更新找到的逻辑网络拓扑，基于之前接收的属于该识别出的业务的首个业务报文所携带的源地址和目的地址重新计算该首个业务报文在更新后的逻辑网络拓扑中的转发路径，将该重新计算的转发路径作为该识别出的业务的业务转发路径并下发至该业务转发路径上的各个节点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的逻辑网络拓扑模板是预先基于网络需求从所述物理网络拓扑中选定的子集。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述映射关系进一步包括：默认映射关系，所述默认映射关系中包含默认逻辑网络拓扑，所述默认逻辑网络拓扑包含所述物理网络拓扑中所有节点、以及所述物理网络拓扑中所有节点之间的连接关系；

所述从获取的所述映射关系中找到所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑包括：

以所述首个业务报文携带的业务识别特征信息为关键字从获取的所述映射关系中查找包含该关键字的映射关系，

如果查找到，则将该查找到的映射关系中的逻辑网络拓扑作为所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑；

如果查找不到，则从获取的所述映射关系中找到默认映射关系包含的逻辑网络拓扑，将该默认逻辑网络拓扑作为所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑。

6.一种基于软件定义网络SDN的广域网络实现方法，其特征在于，该方法应用于广域网部署的网管设备，包括：

从广域网部署的SDN控制器中获取SDN控制器收集的整个广域网的物理网络拓扑；

预设逻辑网络拓扑模板至SDN控制器，以使SDN控制器基于预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑；

预先定义各业务及其业务识别特征信息之间的对应关系并下发至SDN控制器；

从SDN控制器获取SDN控制器基于所述物理网络拓扑抽象出的各个逻辑网络拓扑，定义各业务识别特征信息与各逻辑网络拓扑之间的映射关系并下发至SDN控制器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

下发流量采集策略、网络性能采集策略、以及SDN控制策略至广域网中的各个节点，以使广域网中的各个节点基于流量采集策略对网元进行流量采集，基于网络性能采集策略对网元进行网络性能采集，基于SDN控制策略与SDN控制器进行连接；

从广域网中的各个节点获取流量采集结果、网络性能采集结果；

检测所述流量采集结果是否达到设定流量条件、以及检测网络性能采集结果是否达到设定性能条件，当网络流量达到设定流量条件和/或网络性能达到设定性能条件时，向SDN控制器下发逻辑网络拓扑更新触发。

8.一种基于软件定义网络SDN的广域网络实现设备，其特征在于，该设备应用于在广域网部署的SDN控制器，包括：

网络拓扑单元，用于基于存储单元存储的预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑；

获取单元，用于获取各业务与业务识别特征信息之间的对应关系，以及获取各业务识别特征信息与逻辑网络拓扑之间的映射关系；

存储单元，用于存储预设的逻辑网络拓扑模板、以及所述获取单元获取的各业务与业务识别特征信息之间的对应关系，以及各业务识别特征信息与逻辑网络拓扑之间的映射关系；

使能单元，用于在预先部署的各业务接入节点上使能首包策略以使各业务接入节点接收到业务的首个业务报文时上送至本SDN控制器；

处理单元，用于接收一业务接入节点上送的首个业务报文，从获取的所述对应关系中识别出所述首个业务报文携带的业务识别特征信息对应的业务，并从获取的所述映射关系中找到所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑，根据所述首个业务报文携带的源地址和目的地址计算所述首个业务报文在找到的逻辑网络拓扑中的转发路径，将所述转发路径作为识别出的业务的业务转发路径并下发至所述业务转发路径上的各个节点，并将接收的所述首个业务报文返回给业务接入点。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，在广域网的物理网络拓扑发生变化时，所述网络拓扑单元基于预设的逻辑网络拓扑模板从变化后的整个广域网的物理网络拓扑中重新抽象出多个逻辑网络拓扑来更新之前的逻辑网络拓扑；

所述获取单元重新获取各业务与重新抽象出的逻辑网络拓扑之间的映射关系来更新已存储的映射关系，并将所述存储单元已存储的映射关系更新为该获取的映射关系；

所述处理单元对于之前收到的每一首个业务报文，根据该首个业务报文的源地址和目的地址重新计算该首个业务报文在重新抽象出的逻辑网络拓扑中的转发路径，将该重新计算的转发路径作为该首个业务报文携带的业务识别特征信息所对应的业务的业务转发路径并下发至该业务转发路径上的各个节点；

所述获取单元进一步获取各逻辑网络拓扑与物理网络拓扑中网元之间的对应关系并存储至所述存储单元；所述网元至少包括：接口和/或链路；

所述处理单元进一步接收逻辑网络拓扑更新触发，从所述存储单元已存储的所述各逻辑网络拓扑与物理网络拓扑中网元之间的对应关系中找到满足所述条件的网元对应的逻辑网络拓扑，从所述存储单元已存储的所述映射关系中找到与该逻辑网络拓扑具有映射关系的业务识别特征信息，并从所述存储单元已存储的各业务与业务识别特征信息之间的对应关系中识别出该找到的业务识别特征信息对应的业务；按照满足所述条件的网元不再满足所述条件的原则更新找到的逻辑网络拓扑，基于之前接收的属于该识别出的业务的首个业务报文所携带的源地址和目的地址重新计算该首个业务报文在更新后的逻辑网络拓扑中的转发路径，将该重新计算的转发路径作为该识别出的业务的业务转发路径并下发至该业务转发路径上的各个节点；

其中，所述逻辑网络拓扑更新触发是在所述广域网中任一节点上的的网元满足以下条件时发起的：网络性能达到设定性能条件，和/或网络流量达到设定流量条件。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述获取单元获取的映射关系进一步包括：默认映射关系，所述默认映射关系中包含默认逻辑网络拓扑，所述默认逻辑网络拓扑包含所述物理网络拓扑中所有节点、以及所述物理网络拓扑中所有节点之间的连接关系；

所述处理单元从获取的所述映射关系中找到所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑包括：

以所述首个业务报文携带的业务识别特征信息为关键字从获取的所述映射关系中查找包含该关键字的映射关系，

如果查找到，则将该查找到的映射关系中的逻辑网络拓扑作为所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑；

如果查找不到，则从获取的所述映射关系中找到默认映射关系包含的逻辑网络拓扑，将该默认逻辑网络拓扑作为所述首个业务报文携带的业务识别特征信息所映射的逻辑网络拓扑。

11.一种基于软件定义网络SDN的广域网络实现设备，其特征在于，该设备应用于在广域网部署的网管设备，包括：

物理网络拓扑获取单元，用于从在广域网部署的SDN控制器获取SDN控制器收集的整个广域网的物理网络拓扑；

业务部署单元，用于预设逻辑网络拓扑模板至SDN控制器，以使SDN控制器基于预设的逻辑网络拓扑模板从已收集的整个广域网的物理网络拓扑中抽象出多个逻辑网络拓扑，以及，

预先定义各业务及其业务识别特征信息之间的对应关系并下发至SDN控制器；以及，

从SDN控制器获取SDN控制器基于所述物理网络拓扑抽象出的各个逻辑网络拓扑，定义各业务识别特征信息与各逻辑网络拓扑之间的映射关系并下发至SDN控制器。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，该设备进一步包括：

流量监管单元，用于下发流量采集策略、网络性能采集策略、以及SDN控制策略至广域网中的各个节点，以使广域网中的各个节点基于流量采集策略对网元进行流量采集，基于网络性能采集策略对网元进行网络性能采集，基于SDN控制策略与SDN控制器进行连接；以及，

从广域网中的各个节点获取流量采集结果、网络性能采集结果；

检测所述流量采集结果是否达到设定流量条件、以及检测网络性能采集结果是否达到设定性能条件，当网络流量达到设定流量条件和/或网络性能达到设定性能条件时，向SDN控制器下发逻辑网络拓扑更新触发。