CN104429028B - 基于sdn的网络配置方法、装置及系统 - Google Patents
基于sdn的网络配置方法、装置及系统 Download PDFInfo
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- CN104429028B CN104429028B CN201380035264.4A CN201380035264A CN104429028B CN 104429028 B CN104429028 B CN 104429028B CN 201380035264 A CN201380035264 A CN 201380035264A CN 104429028 B CN104429028 B CN 104429028B
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Abstract
本发明实施例提供一种基于SDN的网络配置方法、装置及系统，其中基于SDN的网络配置方法包括根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器，所述主控制器为所述控制器池中的SDN控制器；根据所述分配结果，将所述节点的节点类型发送给所述主控制器，以供所述主控制器根据所述节点类型，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点，由于主控装置可以根据各SDN控制器的负载情况，自动为节点分配主控制器和从属控制器，实现了SDN的控制平面对数据平面的自动配置，提高了配置的效率，而且能够较好地满足SDN的网络性能要求。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种基于SDN的网络配置方法、装置及系统。
背景技术
软件定义网络(Software defined network，SDN)是一种新型的网络架构，SDN将对网络设备的控制功能从网络设备中分离出来，利用中央控制节点对各网络设备进行配置。通过将控制平面和数据平面分离开来，能够对网络设备进行灵活的管理和控制。
在SDN中，将位于控制平面的用于对网络设备进行控制的设备，称为SDN控制器(Controller)；将位于数据平面的网络设备，称为节点。在用于数据转发的网络中，节点可以为路由器或交换机。在电信网络中，节点可以为认证授权计费(AuthenticationAuthorization Accounting，AAA)服务器，支持动态主机设置协议(Dynamic HostConfiguration Protocol，DHCP)的设备，网络地址转换(Network Address Translation，NAT)设备，第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project，3GPP)网元演进型基站(evolved Node B，eNB)，策略与计费规则功能(Policy and Charging RulesFunction，PCRF)等。
每个SDN控制器可以作为主控制器(Master Controller)或从属控制器(SlaveController)，每个节点可以与多个SDN控制器通信连接。对于单个节点而言，其所通信连接的多个SDN控制器中只能有一个控制器作为该节点的主控制器，其他的一个或多个SDN控制器均可以作为该节点的从属控制器。单个SDN控制器可以作为一个或多个节点的主控制器。作为某个节点的主控制器的SDN控制器还可以作为其他节点的从属控制器。主控制器用于对节点进行控制，而从属控制器作为主控制器的备用控制器，用于在主控制器发生过载或故障时，临时作为主控制器进行使用；此外，从属控制器还可以对主控制器起到信息备份作用。
由于SDN中主要利用主控制器对节点进行控制和管理，当多个节点均与主控制器进行通信交互时，对主控制器的性能的要求较高。在这样的情况下，SDN的网络性能将受到主控制器本身性能的限制。
发明内容
本发明实施例的第一个方面是提供一种基于SDN的网络配置方法，包括：
根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器，所述主控制器为所述控制器池中的SDN控制器；
将所述节点的节点类型发送给所述主控制器，以供所述主控制器根据所述节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
结合第一个方面提供的基于SDN的网络配置方法，在第一种可能的实现方式中，所述分配结果还包括为所述节点分配的从属控制器；
相应地，所述方法还包括：
将所述节点的节点标识发送给所述从属控制器，以供所述从属控制器从所述主控制器或所述节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则。
结合第一个方面提供的基于SDN的网络配置方法，在第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：
将所述分配结果发送给所述节点，以供所述节点根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，以使所述主控制器根据所述节点类型，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
结合第一个方面或第一至二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果包括：
根据所述至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述至少一个SDN控制器分别配置权值；
根据所述至少一个SDN控制器的权值，获得为所述节点分配控制器的分配结果。
结合第一个方面或第一至二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述方法还包括：
接收所述至少一个SDN控制器分别发送的负载状态信息；或者
向所述至少一个SDN控制器分别获取负载状态信息。
结合第一个方面或第一至二种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述方法还包括：
接收所述节点发送的节点类型；或者
从数据库中获取所述节点的节点类型。
本发明实施例的第二个方面是提供一种基于SDN的网络配置方法，包括：
接收主控制器发送的控制规则，所述控制规则是所述主控制器根据节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则，所述主控制器为主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器；
根据所述控制规则进行配置。
结合第二个方面提供的基于SDN的网络配置方法，在第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
接收所述主控装置发送的分配结果，所述分配结果包括所分配的所述主控制器；
根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，以使所述主控制器根据所述请求信息获得与所述节点类型对应的控制规则。
结合第二个方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：
将所述节点类型发送给所述主控装置，以使所述主控装置将所述节点类型发送给所述主控制器。
本发明实施例的第三个方面是提供一种基于SDN的网络配置方法，包括：
主控制器根据节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，所述节点类型为从主控装置接收到的，或者从数据库中获取到的所述节点的类型，所述主控制器为控制器池中的SDN控制器，所述主控制器为主控装置根据所述控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述节点分配的、作为主控制器的SDN控制器；
所述主控制器将所述控制规则发送给所述节点，以使所述节点根据所述控制规则进行配置。
结合第三个方面提供的基于SDN的网络配置方法，在第一种可能的实现方式中，所述主控制器根据节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则包括：
所述主控制器接收所述节点发送的携带有所述节点类型的请求信息；
所述主控制器根据所述请求信息，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则。
结合第三个方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述主控制器将负载状态信息发送给所述主控装置，以供所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为所述节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器和/或从属控制器。
本发明实施例的第四个方面是提供一种基于SDN的网络配置方法，包括：
从主控制器或节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则；
其中，所述节点标识为从主控装置接收到的所述节点的标识信息；所述控制规则是主控制器根据所述节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则；所述主控制器为所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器。
结合第四个方面提供的基于SDN的网络配置方法，在第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
将负载状态信息发送给所述主控装置，以供所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为所述节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器和/或从属控制器。
本发明实施例的第五个方面是提供一种主控装置，包括：
处理单元，用于根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器，所述主控制器为所述控制器池中的SDN控制器；
发送单元，用于将所述节点的节点类型发送给所述主控制器，以供所述主控制器根据所述节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
结合第五个方面提供的主控装置，在第一种可能的实现方式中，所述处理单元获得的所述分配结果还包括为所述节点分配的从属控制器；
相应地，所述发送单元还用于：
将所述节点的节点标识发送给所述从属控制器，以供所述从属控制器从所述主控制器或所述节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则。
结合第五个方面提供的主控装置，在第二种可能的实现方式中，所述发送单元还用于：
将所述分配结果发送给所述节点，以供所述节点根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，以使所述主控制器根据所述节点类型，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
结合第五个方面或第一至二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述处理单元还用于：
根据所述至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述至少一个SDN控制器分别配置权值；根据所述至少一个SDN控制器的权值，获得为所述节点分配控制器的分配结果。
结合第五个方面或第一至二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述主控装置还包括：
获取单元，用于接收所述至少一个SDN控制器分别发送的负载状态信息；或者向所述至少一个SDN控制器分别获取负载状态信息。
结合第五个方面或第一至二种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述获取单元还用于：
接收所述节点发送的节点类型；或者从数据库中获取所述节点的节点类型。
本发明实施例的第六个方面是提供一种节点，包括：
接收单元，用于接收主控制器发送的控制规则，所述控制规则是所述主控制器根据节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则，所述主控制器为主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器；
配置单元，用于根据所述控制规则进行配置。
结合第六个方面提供的节点，在第一种可能的实现方式中，所述接收单元还用于：
接收所述主控装置发送的分配结果，所述分配结果包括所分配的所述主控制器；
相应地，所述节点还包括：
发送单元，用于根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，以使所述主控制器根据所述请求信息获得与所述节点类型对应的控制规则。
结合第六个方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述发送单元还用于：
将所述节点类型发送给所述主控装置，以使所述主控装置将所述节点类型发送给所述主控制器。
本发明实施例的第七个方面是提供一种主控制器，包括：
处理单元，用于根据节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，所述节点类型为从主控装置接收到的，或者从数据库中获取到的所述节点的类型，所述主控制器为控制器池中的SDN控制器，所述主控制器为主控装置根据所述控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述节点分配的、作为主控制器的SDN控制器；
发送单元，用于将所述控制规则发送给所述节点，以使所述节点根据所述控制规则进行配置。
结合第七个方面提供的主控制器，在第一种可能的实现方式中，所述处理单元还用于：
接收所述节点发送的携带有所述节点类型的请求信息；
根据所述请求信息，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则。
结合第七个方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述发送单元还用于：
将负载状态信息发送给所述主控装置，以供所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为所述节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器和/或从属控制器。
本发明实施例的第八个方面是提供一种从属控制器，包括：
获取单元，用于从主控制器或节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则；
其中，所述节点标识为从主控装置接收到的所述节点的标识信息；所述控制规则是主控制器根据所述节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则；所述主控制器为所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器。
结合第八个方面提供的从属控制器，在第一种可能的实现方式中，所述从属控制器还包括：
发送单元，用于将负载状态信息发送给所述主控装置，以供所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为所述节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器和/或从属控制器。
本发明实施例的第九个方面是提供一种主控装置，包括：
处理器、存储器、总线和通信接口；所述处理器、所述存储器、所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述通信接口，用于与上述节点、主控制器以及从属控制器通信连接；
所述存储器，用于存放程序；
所述处理器，用于执行所述程序；
其中，所述程序用于根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器，所述主控制器为所述控制器池中的SDN控制器；
将所述节点的节点类型发送给所述主控制器，以供所述主控制器根据所述节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
本发明实施例的第十个方面是提供一种节点，包括：
处理器、存储器、总线和通信接口；所述处理器、所述存储器、所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述通信接口，用于与上述主控装置、主控制器以及从属控制器通信连接；用于接收主控制器发送的控制规则，所述控制规则是所述主控制器根据节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则，所述主控制器为主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器；
所述存储器，用于存放程序；
所述处理器，用于执行所述程序；
其中，所述程序用于根据所述控制规则进行配置。
本发明实施例的第十一个方面是提供一种主控制器，包括：
处理器、存储器、总线和通信接口；所述处理器、所述存储器、所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述通信接口，用于与上述主控装置、节点以及从属控制器通信连接；
所述存储器，用于存放程序；
所述处理器，用于执行所述程序；
其中，所述程序用于根据节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，所述节点类型为从主控装置接收到的，或者从数据库中获取到的所述节点的类型，所述主控制器为控制器池中的SDN控制器，所述主控制器为主控装置根据所述控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述节点分配的、作为主控制器的SDN控制器；
将所述控制规则发送给所述节点，以使所述节点根据所述控制规则进行配置。
本发明实施例的第十二个方面是提供一种从属控制器，包括：
处理器、存储器、总线和通信接口；所述处理器、所述存储器、所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述通信接口，用于与上述主控装置、节点以及主控制器通信连接；
所述存储器，用于存放程序；
所述处理器，用于执行所述程序；
其中，所述程序用于从主控制器或节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则；
其中，所述节点标识为从主控装置接收到的所述节点的标识信息；所述控制规则是主控制器根据所述节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则；所述主控制器为所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器。
本发明实施例的第十三个方面是提供一种基于SDN的通信系统，包括上述主控装置、至少一个节点、至少一个主控制器以及至少一个从属控制器；所述主控装置、所述节点、所述主控制器与所述从属控制器之间通信连接。
本发明实施例提供的基于SDN的网络配置方法、装置及系统，通过根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，根据该分配结果中所包括的为该节点分配的主控制器，将该节点的节点类型发送给该主控制器，从而使得该主控制器可以根据该节点类型，为该节点配置与该节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给该节点，该节点可以根据该控制规则进行相应的配置。由于主控装置可以根据各SDN控制器的负载情况，自动为节点分配主控制器和从属控制器实现了SDN的控制平面对数据平面的自动配置，提高了配置的效率，而且能够较好地满足SDN的网络性能要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于SDN的网络配置方法的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一基于SDN的网络配置方法的结构示意图；
图3a为本发明实施例提供的主控装置的结构示意图；
图3b为本发明实施例提供的另一主控装置的结构示意图；
图3c为本发明实施例提供的又一主控装置的结构示意图；
图4a为本发明实施例提供的节点的结构示意图；
图4b为本发明实施例提供的另一节点的结构示意图；
图4c为本发明实施例提供的又一节点的结构示意图；
图5a为本发明实施例提供的主控制器的结构示意图；
图5b为本发明实施例提供的另一主控制器的结构示意图；
图6a为本发明实施例提供的从属控制器的结构示意图；
图6b为本发明实施例提供的另一从属控制器的结构示意图；
图6c为本发明实施例提供的又一从属控制器的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的基于SDN的通信系统的结构示意图。
具体实施方式
为了解决SDN的网络性能受到主控制器本身性能限制的问题，本发明各实施例利用一个主控装置(primary controller)和至少一个SDN控制器，在SDN的控制平面构成控制器池(controller pool)。其中，控制器池中的各SDN控制器相对于主控装置而言，也可以被称为普通控制器(common controller)。通过由主控装置对控制器池中的各SDN控制器进行控制，可以使得各SDN控制器之间协调工作，以实现负载均衡。
控制器池中的各SDN控制器与主控装置之间通信连接；各SDN控制器与数据平面中的各节点通信连接；主控装置与数据平面中的各节点通信连接。
本发明各实施例提供的是基于SDN的网络配置方法，对于其他形式的控制平面与数据平面分离的网络或系统，同样可以利用本发明各实施例中的所述的方法进行配置。
本发明各实施例中所述的主控装置可以为独立的设备，也可以为设置在控制平面中其他设备上的功能模块；所述的节点可以为路由器、交换机、AAA服务器、支持DHCP的设备、NAT设备、eNB或者PCRF等；所述的主控制器(master controller)和从属控制器(slavecontroller)均为控制器池中的SDN控制器，具体的SDN控制器是作为主控制器进行工作，还是作为从属控制器进行工作，由主控装置根据预设的策略进行配置。
图1为本发明实施例提供的基于SDN的网络配置方法的结构示意图，包括：
101、主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果。其中，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器，所述主控制器为所述控制器池中的SDN控制器。
具体的，主控装置获取控制器池中的各SDN控制器的负载状态信息。在本发明各实施例中，负载状态信息包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)的资源利用率、内存使用情况和剩余存储容量等信息。
主控装置在收集到各SDN控制器的负载状态信息之后，可以根据负载均衡的原则，从控制器池的各SDN控制器中为节点分配主控制器。
需要说明的是，由于主控装置为节点分配主控制器的步骤是分别针对每个节点进行的，本发明各实施例仅以一个节点为例进行说明。
由于作为节点的主控制器的SDN控制器需要进行较多的数据处理和操作，因此优先选择与该节点连接的各SDN控制器中负载较轻的SDN控制器。其中，根据负载状态信息判定SDN控制器的负载轻重情况的方法，可以采用与现有技术中类似的实现方式。
主控装置在判定出各SDN控制器的负载轻重之后，根据实际的需要，为节点分配一个主控制器。将为节点分配的主控制器的标识信息作为分配结果，相应地，其他设备在接收到该分配结果之后，可以根据该分配结果中的标识信息，获知作为主控制器的是哪个SDN控制器。
102、主控装置将所述节点的节点ID、节点类型和控制器的角色发送给所述主控制器。
具体的，为节点服务的主控制器由主控装置决定，对该节点进行的具体控制是由主控制器进行的。由于主控制器在对节点进行控制之前，需要根据该节点的节点类型，获得对该节点进行控制的控制规则。因此，主控装置根据分配结果中的主控制器的标识信息，将该节点的节点类型发送给为该主控制器的标识信息所对应的主控制器。
为了使得该主控制器获知其被分配作为该节点的主控制器，主控装置在将该节点的节点类型发送给该主控制器的同时，还将向该主控制器告知该节点的节点标识以及该主控制器自身被分配的角色信息。从而，该主控制器能够获知其作为哪个节点的主控制器，以及该节点的节点类型。
由于节点可以为上述多种设备，并且对不同设备进行控制的控制规则可能不同，因此主控制器中可以预先设置多种方案，针对不同的设备采用相应的控制规则进行控制。节点的节点类型可以为节点的设备类型，或者其它信息。
103、主控制器根据所述节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
具体的，主控制器在接收到主控装置发送的节点类型之后，为该节点配置与该节点类型对应的控制规则。节点类型与控制规则之间的对应关系，可以预先设置在该主控制器中；也可以预先设置在数据库中，相应地，主控制器根据节点类型可以在该数据库中进行查找，从而获知与节点类型对应的控制规则。
主控制器在获得与该节点类型对应控制规则之后，将该控制规则发送给该节点。由于主控制器在接收到该节点类型的同时，还接收到该节点的节点标识，因此主控制器可以根据该节点标识，将控制规则发送给该节点标识对应的节点。该节点可以根据该控制规则进行配置，从而实现了控制平面对数据平面的网络配置。
本发明实施例提供的基于SDN的网络配置方法，通过根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，根据该分配结果中所包括的为该节点分配的主控制器，将该节点的节点类型发送给该主控制器，从而使得该主控制器可以根据该节点类型，为该节点配置与该节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给该节点，该节点可以根据该控制规则进行相应的配置。由于主控装置可以根据各SDN控制器的负载情况，自动为节点分配主控制器和从属控制器，实现了SDN的控制平面对数据平面的自动配置，提高了配置的效率，而且能够较好地满足SDN的网络性能要求。
图2为本发明实施例提供的另一基于SDN的网络配置方法的结构示意图，包括：
201、主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果。其中，所述分配结果还包括为所述节点分配的主控制器和从属控制器。
具体的，可以包括步骤101中所述的实现方式，与步骤101的区别在于，主控装置在收集到各SDN控制器的负载状态信息之后，不仅为节点分配主控制器，还为节点分配从属控制器。
由于从属控制器作为主控制器的备份控制器进行使用，因此主控装置在为节点分配从属控制器时，可以在优先将负载较轻的SDN控制器作为主控制器之后，从该节点所连接的SDN控制器中，为其选择一个或多个SDN控制器作为从属控制器。
主控装置还可以根据负载均衡原则为节点分配主控制器和/或从属控制器，具体的实现方式如下。
对于新加入SDN的节点，主控装置根据各SDN控制器的负载轻重情况，优选负载较轻的SDN控制器，并在预计其不会出现重载或过载的情况下，将其作为节点的主控制器；主控装置可以结合对从属控制器负载的要求，以及为每个节点分配从属控制器的数量，为该节点选择合适数量的从属控制器。
对于已在SDN中的节点，主控装置为其重新分配主控制器时，首先查看节点已有的从属控制器的负载情况。
若该节点仅有一个从属控制器，并且该从属控制器的负载情况尚未达到重载或过载，并且将该从属控制器转换为该节点的主控制器之后，预计也不会出现重载或过载的情况下，该从属控制器可以转换为该节点的主控制器。进而，主控装置重新为该节点分配其他的SDN控制器作为新的从属控制器，或者将原主控制器转换为该节点的从属控制器。
若节点已有多个从属控制器，可以对这些从属控制器的负载情况进行比较，选择在满足上述条件的情况下，负载最轻的一个SDN控制器作为该节点的主控制器。如果将已有的从属控制器转换为主控制器，则还可以相应地将原主控制器转换为从属控制器。如果该节点已有的从属控制器均不满足上述条件，则主控装置可以从其他的SDN控制器中选择负载最轻的SDN控制器作为该节点的主控制器。在有多个SDN控制器均满足上述条件，并且负载情况相当时，可以进一步地考虑物理位置的远近，选择其中与节点距离较近的SDN控制器作为其主控制器。
相应地，主控装置获得的分配结果中还包括作为从属控制器的SDN控制器的标识信息，从而其他设备在接收到该分配结果之后，可以根据该分配结果中的标识信息，获知作为主控制器的和作为从属控制器的分别为哪个SDN控制器。
进一步地，主控装置获取控制器池中的各SDN控制器的负载状态信息的方式可以采用如下两种实现方式。
一种为，主控装置接收所述至少一个SDN控制器分别发送的负载状态信息。
具体的，各SDN控制器周期性地，或者根据接收到的触发信息，分别检测各自的负载情况，根据所检测到的负载情况形成负载状态信息，并将负载状态信息发送给主控装置，以供主控装置能够根据各SDN的负载状态信息，为节点分配主控制器和/或从属控制器。
另一种为，主控装置向所述至少一个SDN控制器分别获取负载状态信息。
具体的，主控装置周期性地，或者根据接收到的触发信息，主动向各SDN控制器获取其各自的负载状态信息，从而能够根据各SDN的负载状态信息，为节点分配主控制器和/或从属控制器。
其中，负载状态信息中可以包括SDN控制器的实际负载情况，例如CPU资源利用率、内存使用情况和剩余存储容量等信息；也可以包括衡量负载轻重的参数，以使主控装置根据该参数即可获知SDN控制器的负载轻重情况。具体在负载状态信息中包括的参数形式，可以根据主控装置与SDN控制器之间预先配置的通信协议决定。
需要说明的是，由于主控装置在初始时获取控制器池中的各SDN控制器的负载状态信息，并在运行过程中定期或者不定期地获知各SDN控制器的负载状态信息，因此本发明各实施例中所述的方法可以定期或不定期的执行，从而实现根据控制器池中各SDN控制器当前的负载轻重情况，为节点动态地选择更为适当的SDN控制器作为主控制器和/或从属控制器。
进一步地，主控装置根据各SDN控制器的负载状态信息，为节点分配主控制器和/或从属控制器的方法，可以采用如下的实现方式。
主控装置根据所述至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述至少一个SDN控制器分别配置权值；根据所述至少一个SDN控制器的权值，获得为所述节点分配控制器的分配结果。
具体的，主控装置在获得各SDN控制器的负载状态信息之后，可以根据预先配置的规则，根据各SDN控制器的负载轻重情况，为各SDN控制器分别分配相应的权值。从而主控装置在为节点分配主控制器和/或从属控制器时，根据节点所连接的SDN控制器分别对应的权值进行分配，即从中选择权值所代表的负载较轻的SDN控制器选择作为主控制器，将其他SDN控制器中的一个或多个作为从属控制器。
进一步地，当控制器池中新加入一个SDN控制器时，该SDN控制器启动之后，向主控装置报告其负载状态信息，主控装置将其权值设定为较高的数值。
主控装置根据该较高的权值，增加该SDN控制器的负荷，优先将新加入的节点分配给该SDN控制器，或者在其它SDN控制器出现重载、过载或故障时，优先将处于这种情况下的SDN控制器所服务的节点转移给该权值较高的SDN控制器。当该SDN控制器的负荷达到一定门限值时，或者当有新节点成功分配给该SDN控制器时，该SDN控制器向主控装置更新其负载状态信息。主控装置相应地将降低其权值。
202、主控装置将所述节点的节点类型发送给所述主控制器，将所述节点的节点标识发送给所述从属控制器。
具体的，主控装置除了会将节点的节点类型发送给为该节点分配的主控制器，还会将该节点的节点标识发送给为该节点分配的从属控制器。
进一步地，主控装置获取节点的节点类型的方法，可以采用如下两种实现方式。
一种为，主控装置接收所述节点发送的节点类型。
具体的，节点在主控装置为其分配主控制器和/或从属控制器之前，将其节点类型发送给该主控装置。相应地，主控装置接收该节点发送的其节点类型。
另一种为，主控装置从数据库中获取所述节点的节点类型。
具体的，主控装置在为节点分配主控制器和/或从属控制器之前，从数据库中获取各该节点的节点类型。该数据库中预先存储有节点的标识信息与节点类型之间的对应关系。不同的节点之间可以通过各自的标识信息进行区分，相应地，主控装置根据节点的标识信息即可从数据库中，查询到与该节点标识对应的节点类型，作为该节点的节点类型。
203、主控制器根据所述节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
具体的，可以参见步骤103中所述的实现方式。
进一步地，主控装置还可以将所述分配结果发送给所述节点。
具体的，主控装置在获得分配结果之后，还可以将该分配结果发送给节点，相应地，节点根据接收到的分配结果即可获知作为其主控制器和/或从属控制器的SDN控制器是控制器池中的哪些SDN控制器。
在主控制器为节点配置控制规则之前，节点还可以根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，用于请求主控制器为其配置控制规则。
主控制器接收所述节点发送的携带有所述节点类型的请求信息，根据所述请求信息，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
主控制器将控制规则发送给节点之后，节点根据所接收到的控制规则进行配置，从而实现了对节点的自动配置。
主控制器在将控制规则发送给节点之后，还可以将其当前的负载状态信息发送给主控装置，以使得主控装置对该主控制器的负载状态信息进行更新。
204、从属控制器从主控制器或节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则。
具体的，节点标识可以为节点的标识符(Identification，ID)，节点的网际协议(Internet Protocol，IP)地址或者节点的完全合格域名(Fully Qualified Domain Name，FQDN)。
为节点配置的控制规则是由主控制器决定的，节点能够从主控制器接收到为其配置的控制规则，也就是说，主控制器和节点中均包括该控制规则。从属控制器若需要获取该控制规则，可以根据节点标识从节点或主控制器获取，从而使得主控制器、从属控制器和节点中均包括主控制器为节点配置的控制规则。
从而能够使得从属控制器、主控制器以及节点中，存储的每个节点的控制规则具有一致性。在主控制器发生故障，或节点与主控制器之间的连接发生故障时，从属控制器可以临时起到备份的作用。
图3a为本发明实施例提供的主控装置的结构示意图，如图3a所示，该主控装置包括：
处理单元11，用于根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器，所述主控制器为所述控制器池中的SDN控制器；
发送单元12，用于将所述节点的节点类型发送给所述主控制器，以供所述主控制器根据所述节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
进一步地，所述处理单元11获得的所述分配结果还包括为所述节点分配的从属控制器；
相应地，所述发送单元12还用于：
将所述节点的节点标识发送给所述从属控制器，以供所述从属控制器从所述主控制器或所述节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则。进一步地，所述发送单元12还用于：
将所述分配结果发送给所述节点，以供所述节点根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，以使所述主控制器根据所述节点类型，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
进一步地，所述处理单元11还用于：
根据所述至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述至少一个SDN控制器分别配置权值；根据所述至少一个SDN控制器的权值，获得为所述节点分配控制器的分配结果。
图3b为本发明实施例提供的另一主控装置的结构示意图，如图3b所示，所述主控装置还可以包括：
获取单元13，用于接收所述至少一个SDN控制器分别发送的负载状态信息；或者向所述至少一个SDN控制器分别获取负载状态信息。
进一步地，所述获取单元13还用于：
接收所述节点发送的节点类型；或者从数据库中获取所述节点的节点类型。
图3c为本发明实施例提供的又一主控装置的结构示意图，如图3c所示，该主控装置包括：
处理器21、存储器22、总线23和通信接口24。处理器21、存储器22和通信接口24之间通过总线23连接并完成相互间的通信。
处理器21可能为单核或多核中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或者为特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者为被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器22可以为高速RAM存储器，也可以为非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
所述通信接口24用于与节点、主控制器和/或从属控制器通信连接。
存储器22用于存放程序221。具体的，程序221中可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器21运行程序221，以执行：
根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器，所述主控制器为所述控制器池中的SDN控制器；
将所述节点的节点类型发送给所述主控制器，以供所述主控制器根据所述节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
具体的，本发明实施例提供的主控装置进行基于SDN的网络配置的方法，可以参见上述对应的方法实施例中所述的实现方式，此次不再赘述。
本发明实施例提供的主控装置，通过根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，根据该分配结果中所包括的为该节点分配的主控制器，将该节点的节点类型发送给该主控制器，从而使得该主控制器可以根据该节点类型，为该节点配置与该节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给该节点，该节点可以根据该控制规则进行相应的配置。由于主控装置可以根据各SDN控制器的负载情况，自动为节点分配主控制器和从属控制器，实现了SDN的控制平面对数据平面的自动配置，提高了配置的效率，而且能够较好地满足SDN的网络性能要求。
图4a为本发明实施例提供的节点的结构示意图，如图4a所示，该节点包括：
接收单元31，用于接收主控制器发送的控制规则，所述控制规则是所述主控制器根据节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则，所述主控制器为主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器；
配置单元32，用于根据所述控制规则进行配置。
图4b为本发明实施例提供的另一节点的结构示意图，如图4b所示，所述接收单元31还用于：
接收所述主控装置发送的分配结果，所述分配结果包括所分配的所述主控制器；
相应地，所述节点还可以包括：
发送单元33，用于根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，以使所述主控制器根据所述请求信息获得与所述节点类型对应的控制规则。
进一步地，所述发送单元33还用于：
将所述节点类型发送给所述主控装置，以使所述主控装置将所述节点类型发送给所述主控制器。
图4c为本发明实施例提供的又一节点的结构示意图，如图4c所示，该节点包括：
处理器41、存储器42、总线43和通信接口44。处理器41、存储器42和通信接口44之间通过总线43连接并完成相互间的通信。
处理器41可能为单核或多核中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或者为特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者为被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器42可以为高速RAM存储器，也可以为非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
所述通信接口44与主控装置、主控制器和/或从属控制器通信连接，用于接收主控制器发送的控制规则，所述控制规则是所述主控制器根据节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则，所述主控制器为主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器。
存储器42用于存放程序421。具体的，程序421中可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器41运行程序421，以执行：
根据所述控制规则进行配置。
具体的，本发明实施例提供的节点进行基于SDN的网络配置的方法，可以参见上述对应的方法实施例中所述的实现方式，此次不再赘述。
本发明实施例提供的节点，接收主控制器为其配置的控制规则，并根据该控制规则进行相应的配置，该控制规则是主控制器根据节点的节点类型配置的，由于主控装置可以根据各SDN控制器的负载情况，自动为节点分配主控制器和从属控制器，实现了SDN的控制平面对数据平面的自动配置，提高了配置的效率，而且能够较好地满足SDN的网络性能要求。
图5a为本发明实施例提供的主控制器的结构示意图，如图5a所示，该主控制器包括：
处理单元51，用于根据节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，所述节点类型为从主控装置接收到的，或者从数据库中获取到的所述节点的类型，所述主控制器为控制器池中的SDN控制器，所述主控制器为主控装置根据所述控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述节点分配的、作为主控制器的SDN控制器；
发送单元52，用于将所述控制规则发送给所述节点，以使所述节点根据所述控制规则进行配置。
进一步地，所述处理单元51还用于：
接收所述节点发送的携带有所述节点类型的请求信息；并根据所述请求信息，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则。
进一步地，所述发送单元52还用于：
将负载状态信息发送给所述主控装置，以供所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为所述节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器和/或从属控制器。
图5b为本发明实施例提供的另一主控制器的结构示意图，如图5b所示，该主控制器包括：
处理器61、存储器62、总线63和通信接口64。处理器61、存储器62和通信接口64之间通过总线63连接并完成相互间的通信。
处理器61可能为单核或多核中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或者为特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者为被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器62可以为高速RAM存储器，也可以为非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
所述通信接口64用于与主控装置、节点和/或从属控制器通信连接。
存储器62用于存放程序621。具体的，程序621中可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器61运行程序621，以执行：
根据节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，所述节点类型为从主控装置接收到的，或者从数据库中获取到的所述节点的类型，所述主控制器为控制器池中的SDN控制器，所述主控制器为主控装置根据所述控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述节点分配的、作为主控制器的SDN控制器；
将所述控制规则发送给所述节点，以使所述节点根据所述控制规则进行配置。
具体的，本发明实施例提供的主控制器进行基于SDN的网络配置的方法，可以参见上述对应的方法实施例中所述的实现方式，此次不再赘述。
本发明实施例提供的主控制器，根据节点类型为节点配置与该节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给该节点，该节点可以根据该控制规则进行相应的配置。由于主控装置可以根据各SDN控制器的负载情况，自动为节点分配主控制器和从属控制器，实现了SDN的控制平面对数据平面的自动配置，提高了配置的效率，而且能够较好地满足SDN的网络性能要求。
图6a为本发明实施例提供的从属控制器的结构示意图，如图6a所示，该从属控制器包括：
获取单元71，用于从主控制器或节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则；
其中，所述节点标识为从主控装置接收到的所述节点的标识信息；所述控制规则是主控制器根据所述节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则；所述主控制器为所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器。
图6b为本发明实施例提供的另一从属控制器的结构示意图，如图6b所示，该从属控制器还可以包括：
发送单元72，用于将负载状态信息发送给所述主控装置，以供所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为所述节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器和/或从属控制器。
图6c为本发明实施例提供的又一从属控制器的结构示意图，如图6c所示，该从属控制器包括：
处理器81、存储器82、总线83和通信接口84。处理器81、存储器82和通信接口84之间通过总线83连接并完成相互间的通信。
处理器81可能为单核或多核中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或者为特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者为被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器82可以为高速RAM存储器，也可以为非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
所述通信接口84用于与主控装置、节点和/或主控制器通信连接。
存储器82用于存放程序821。具体的，程序821中可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器81运行程序821，以执行：
从主控制器或节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则；
其中，所述节点标识为从主控装置接收到的所述节点的标识信息；所述控制规则是主控制器根据所述节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则；所述主控制器为所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器。
具体的，本发明实施例提供的从属控制器进行基于SDN的网络配置的方法，可以参见上述对应的方法实施例中所述的实现方式，此次不再赘述。
本发明实施例提供的从属控制器，从节点标识对应的节点或从主控制器，获取与所述节点标识对应的控制规则，能够使得从属控制器、主控制器以及节点中，存储的每个节点的控制规则具有一致性。在主控制器发生故障，或节点与主控制器之间的连接发生故障时，从属控制器可以临时起到备份的作用。
图7为本发明实施例提供的基于SDN的通信系统的结构示意图，如图7所示，该通信系统包括：
主控装置1、至少一个节点2，至少一个主控制器3以及至少一个从属控制器4；
所述主控装置1、所述节点2、所述主控制器3与所述从属控制器4之间通信连接。
具体的，本发明实施例提供的基于SDN的通信系统进行基于SDN的网络配置的方法，可以参见上述对应的方法实施例中所述的实现方式，此次不再赘述。
以下通过举例对基于SDN的通信系统进行说明。
主控装置根据负载均衡原则协调控制器池中的SDN控制器对节点的控制和/或服务权限，维护控制器池中SDN控制器的负载状态信息，例如CPU资源利用率、内存使用情况和剩余存储容量等。主控装置还可以维护SDN控制器与节点之间的拓扑关系。
SDN控制器作为某些节点的主控制器时，根据从拓扑信息数据库(topologydatabase)和策略信息数据库(policy database)中获取的信息为节点配置控制规则。
其中，拓扑数据库包括控制器相关的拓扑信息数据库和节点相关的拓扑信息数据库。
控制器相关的拓扑信息数据库维护控制器池中与各SDN控制器相关的拓扑位置信息，包括SDN控制器的拓扑位置信息以及预定义的类型信息等。SDN控制器的拓扑位置信息包括：SDN控制器的网际协议版本4(Internet Protocol version 4，IPv4)地址、网际协议版本6(Internet Protocol version 6，IPv6)地址或者FQDN。SDN控制器的预定义的类型信息是用于区别SDN控制器与主控装置的信息。也就是说，SDN控制器与主控装置的预定义的类型信息是不相同的。
节点相关的拓扑信息数据库维护节点的拓扑位置信息，包括节点的拓扑位置信息以及节点类型。节点的拓扑位置信息包括：节点的IPv4地址、IPv6地址或FQDN。在一个节点具有多个端口时，每个端口可以对应着不同的IP地址或者FQDN。节点的节点类型可以包括：认证、授权和计费(Authentication、Authorization and Accounting，AAA)、DHCP代理(Proxy)、DHCP服务器(Server)、网络地址转换(Network Address Translation，NAT)、防火墙(Firewall)、传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)代理(Proxy)、超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol，HTTP)代理(Proxy)、域名系统(Domain NameSystem，DNS)服务器(Server)、无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)、基站控制器(Base Station Controller，BSC)、通用分组无线业务服务支持节点(ServingGeneral Packet Radio Service Support Node，SGSN))、移动性管理实体(MobilityManagement Entity，MME)、服务网关(Serving Gateway，SGW)、分组数据网网关(PacketData Network Gateway，PGW)、策略和计费规则功能(Policy charging and rulesfunction，PCRF)、归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)、移动交换中心(MobileSwitching Center，MSC)、访问位置寄存器(Visited Location Register，VLR)等。
上述的控制器相关的拓扑信息数据库、节点相关的拓扑信息数据库以及策略信息数据库中的任意两个或多个可以根据需要合设。可以对数据库的访问权限进行设置，使得只有主控装置有权限对拓扑信息数据库进行访问。当节点或SDN的拓扑位置信息发生变化时，拓扑信息数据库相应地进行更新。
策略信息数据库包括节点类型和控制规则之间的对应关系。每个节点类型对应着一个基本功能类型集合，不同节点类型对应的基本功能类型集合中可能存在相同的功能。对应于每种功能，分别对应着一条控制信息，相应地，每个节点类型对应着多条控制信息，由多条控制信息组成控制规则，因此每个节点对应着相应的控制规则。
控制器池中的每个SDN控制器会预先配置有主控装置的地址信息，例如主控装置的IPv4地址、IPv6地址或者FQDN等。SDN控制器和主控装置中分别预先配置了标识各自类型的信息。
主控装置获得各SDN控制器的负载状态信息的方法可以包括如下两种实现方式。
一种方式为，在SDN控制器上电以后，根据预先配置的主控装置的地址信息，获取主控装置的IP地址，根据该IP地址与主控装置通信。SDN控制器将其节点类型、负载状态信息发送给主控装置。
这种实现方式的好处是具备较好的适应性与可扩展性。一个新的SDN控制器加入时，只需在其上预先配置主控装置的地址信息，以及表征其为SDN控制器的信息，在其上电后即可加入到SDN的控制器池中，实现了即插即用(Plug&Play)的功能。由于实现即插即用功能的同时，无需对主控装置和各SDN控制器进行其他修改，因此具有非常好的可扩展性。
另一种方式为，在主控装置上电之后，主控装置查询控制器相关的拓扑信息数据库，获取控制器池中各个SDN控制器的IP地址和对应的类型信息；根据IP地址向对应的SDN控制器发送获取其状态信息的请求；接收到请求的SDN控制器将其负载状态信息反馈给主控装置。
这种实现方式的好处是可以由主控装置集中对控制器池中的各SDN控制器进行控制与管理。例如，若主控装置不向控制器池中的一个SDN控制器发送上述请求时，则说明关闭了该SDN控制器的功能。
此外，在主控装置与SDN控制器进行通信之前，还可以利用安全过程，进行互相的身份验证以及建立双方的安全传输通道。
通常的方式是采用公钥基础设施(Public Key Infrastructure，PKI)机制。主控装置与SDN控制器分别具有数字证书，通过数字证书及相关的安全协议，如传输层安全协议(Transport Layer Security Protocol，TLS)，互联网密钥交换协议(Internet KeyExchange，IKE)版本2(version 4)等进行双方的身份认证并建立安全通道。在通过相互认证之后，SDN控制器才会将其负载状态信息发送给主控装置，相应地，主控装置才能给接收到SDN控制器发送的负载状态信息。若采用其它的安全措施时，例如物理安全的方式，即在主控装置与SDN控制器之间的通信连接进行物理安全的保护，则可以关闭它们之前的相互身份认证。
在主控装置获取到了各SDN控制器的负载状态信息之后，可以通过以下两种方式实现对节点的配置。
一种方式主要适用于接入层和汇聚层的设备，接入层和汇聚层设备的特点为，数据平面的设备分布广泛且数量较多，各自上电入网的时间有先后之分。
具体为，节点上电以后，根据预先配置的主控装置的地址信息，获取主控装置的IP地址；与主控装置之间完成安全过程来进行互相的身份验证以及建立双方的安全传输通道。
节点根据该IP地址与主控装置通信，将其节点类型发送给主控装置，并请求主控装置下发分配结果。
主控装置根据控制器池中的SDN控制器的负载状态信息和负载均衡原则，确定为该节点服务的SDN控制器以及这些SDN控制器的角色，其中角色包括该SDN控制器是作为该节点的主控制器或从属控制器。
主控装置将分配结果分别下发给为节点分配的各SDN控制器，其中可以包括该节点的IP地址，节点类型以及对应的SDN控制器的角色以及其IP地址。主控装置还将该分配结果下发给该节点，其中包括为该节点分配的SDN控制器的IP地址以及这些SDN控制器各自对应的角色。节点与分配结果中所指示的主控制器之间完成安全过程来进行互相的身份验证以及建立双方的安全传输通道。
节点向主控制器发送获取控制规则的请求；请求中包括该节点的IP地址和节点类型。主控制器根据节点类型查询策略信息数据库，获取节点类型对应的控制规则集，制定该节点的控制规则。主控制器将该控制规则下发给该节点。
主控制器向主控装置更新其负载状态信息。节点在从主控装置接收到控制规则之后，可以将该控制规则推送给从属控制器；从属控制器也可以通过与主控制器的交互，获取为该节点配置的控制规则，尤其适合应用在主控制器与从属控制器的物理通信距离较近的情况下。
这种实现方式的好处是具备较好的适应性与可扩展性。一个新节点加入时，只需要在其上预先配置主控装置的地址信息及此节点的节点类型后，上电后，该节点就可以加入到网络中，实现了即插即用的功能。由于即插即用的同时无需对各SDN控制器进行其他的修改，因此具有非常好的可扩展性。
另一种方式主要适用于核心层的设备，核心层设备的特点是在部署方面具体较好的稳定性。
具体为，主控装置上电后，查询节点相关的拓扑信息数据库，获取各节点的IP地址和节点类型。主控装置根据控制器池中的SDN控制器的负载状态信息和负载均衡原则，确定为该节点服务的SDN控制器以及这些SDN控制器的角色，其中角色包括该SDN控制器是作为该节点的主控制器或从属控制器。
主控装置将分配结果分别下发给为节点分配的各SDN控制器，其中可以包括该节点的IP地址，节点类型以及对应的SDN控制器的角色以及其IP地址。
主控装置与节点之间完成安全过程来进行互相的身份验证以及建立双方的安全传输通道，进而将该分配结果下发给该节点，其中包括为该节点分配的SDN控制器的IP地址以及这些SDN控制器各自对应的角色。节点与分配结果中所指示的主控制器之间完成安全过程来进行互相的身份验证以及建立双方的安全传输通道。
节点向主控制器发送获取控制规则的请求；请求中包括该节点的IP地址和节点类型。主控制器根据节点类型查询策略信息数据库，获取节点类型对应的控制规则集，制定该节点的控制规则。主控制器将该控制规则下发给该节点。主控制器向主控装置更新其负载状态信息。
主控装置还可以在节点未请求获取控制规则的情况下，直接将控制规则推送给节点。
这种实现方式的好处是可以对网络中的各个节点进行统一的控制和管理。若主控制器不向某个节点推送控制规则时，则表示关闭了该节点的功能。
节点在从主控装置接收到控制规则之后，可以将该控制规则推送给从属控制器；从属控制器也可以通过与主控制器的交互，获取为该节点配置的控制规则，尤其适合应用在主控制器与从属控制器的物理通信距离较近的情况下。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (31)
1.一种基于软件定义网络SDN的网络配置方法，其特征在于，包括：
根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器，所述主控制器为所述控制器池中的SDN控制器；
将所述节点的节点类型发送给所述主控制器，以供所述主控制器根据所述节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点；
所述分配结果还包括为所述节点分配的从属控制器；
相应地，所述方法还包括：
将所述节点的节点标识发送给所述从属控制器，以供所述从属控制器从所述主控制器或所述节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则。
2.根据权利要求1所述的基于SDN的网络配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述分配结果发送给所述节点，以供所述节点根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，以使所述主控制器根据所述节点类型，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
3.根据权利要求1或2所述的基于SDN的网络配置方法，其特征在于，所述根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果包括：
根据所述至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述至少一个SDN控制器分别配置权值；
根据所述至少一个SDN控制器的权值，获得为所述节点分配控制器的分配结果。
4.根据权利要求1或2所述的基于SDN的网络配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述至少一个SDN控制器分别发送的负载状态信息；或者
向所述至少一个SDN控制器分别获取负载状态信息。
5.根据权利要求1或2所述的基于SDN的网络配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述节点发送的节点类型；或者
从数据库中获取所述节点的节点类型。
6.一种基于SDN的网络配置方法，其特征在于，包括：
接收主控制器发送的控制规则，所述控制规则是所述主控制器根据节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则，所述主控制器为主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器；
根据所述控制规则进行配置。
7.根据权利要求6所述的基于SDN的网络配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述主控装置发送的分配结果，所述分配结果包括所分配的所述主控制器；
根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，以使所述主控制器根据所述请求信息获得与所述节点类型对应的控制规则。
8.根据权利要求6或7所述的基于SDN的网络配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述节点类型发送给所述主控装置，以使所述主控装置将所述节点类型发送给所述主控制器。
9.一种基于SDN的网络配置方法，其特征在于，包括：
主控制器根据节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，所述节点类型为从主控装置接收到的，或者从数据库中获取到的所述节点的类型，所述主控制器为控制器池中的SDN控制器，所述主控制器为主控装置根据所述控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述节点分配的、作为主控制器的SDN控制器；
所述主控制器将所述控制规则发送给所述节点，以使所述节点根据所述控制规则进行配置。
10.根据权利要求9所述的基于SDN的网络配置方法，其特征在于，所 述主控制器根据节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则包括：
所述主控制器接收所述节点发送的携带有所述节点类型的请求信息；
所述主控制器根据所述请求信息，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则。
11.根据权利要求9或10所述的基于SDN的网络配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述主控制器将负载状态信息发送给所述主控装置，以供所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为所述节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器和/或从属控制器。
12.一种基于SDN的网络配置方法，其特征在于，包括：
从主控制器或节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则；
其中，所述节点标识为从主控装置接收到的所述节点的标识信息；所述控制规则是主控制器根据所述节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则；所述主控制器为所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器。
13.根据权利要求12所述的基于SDN的网络配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
将负载状态信息发送给所述主控装置，以供所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为所述节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器和/或从属控制器。
14.一种主控装置，其特征在于，包括：
处理单元，用于根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器，所述主控制器为所述控制器池中的SDN控制器；
发送单元，用于将所述节点的节点类型发送给所述主控制器，以供所述主控制器根据所述节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点；
所述处理单元获得的所述分配结果还包括为所述节点分配的从属控制 器；
相应地，所述发送单元还用于：
将所述节点的节点标识发送给所述从属控制器，以供所述从属控制器从所述主控制器或所述节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则。
15.根据权利要求14所述的主控装置，其特征在于，所述发送单元还用于：
将所述分配结果发送给所述节点，以供所述节点根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，以使所述主控制器根据所述节点类型，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
16.根据权利要求14或15所述的主控装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
根据所述至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述至少一个SDN控制器分别配置权值；根据所述至少一个SDN控制器的权值，获得为所述节点分配控制器的分配结果。
17.根据权利要求14或15所述的主控装置，其特征在于，所述主控装置还包括：
获取单元，用于接收所述至少一个SDN控制器分别发送的负载状态信息；或者向所述至少一个SDN控制器分别获取负载状态信息。
18.根据权利要求14或15所述的主控装置，其特征在于，所述获取单元还用于：
接收所述节点发送的节点类型；或者从数据库中获取所述节点的节点类型。
19.一种节点，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收主控制器发送的控制规则，所述控制规则是所述主控制器根据节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则，所述主控制器为主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器；
配置单元，用于根据所述控制规则进行配置。
20.根据权利要求19所述的节点，其特征在于，所述接收单元还用于：
接收所述主控装置发送的分配结果，所述分配结果包括所分配的所述主控制器；
相应地，所述节点还包括：
发送单元，用于根据所述分配结果，向所述主控制器发送携带有所述节点类型的请求信息，以使所述主控制器根据所述请求信息获得与所述节点类型对应的控制规则。
21.根据权利要求19或20所述的节点，其特征在于，所述发送单元还用于：
将所述节点类型发送给所述主控装置，以使所述主控装置将所述节点类型发送给所述主控制器。
22.一种主控制器，其特征在于，包括：
处理单元，用于根据节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，所述节点类型为从主控装置接收到的，或者从数据库中获取到的所述节点的类型，所述主控制器为控制器池中的SDN控制器，所述主控制器为主控装置根据所述控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述节点分配的、作为主控制器的SDN控制器；
发送单元，用于将所述控制规则发送给所述节点，以使所述节点根据所述控制规则进行配置。
23.根据权利要求22所述的主控制器，其特征在于，所述处理单元还用于：
接收所述节点发送的携带有所述节点类型的请求信息；
根据所述请求信息，为所述节点配置与所述节点类型对应的控制规则。
24.根据权利要求22或23所述的主控制器，其特征在于，所述发送单元还用于：
将负载状态信息发送给所述主控装置，以供所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为所述节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器和/或从属控制器。
25.一种从属控制器，其特征在于，包括：
获取单元，用于从主控制器或节点标识对应的节点，获取与所述节点标 识对应的控制规则；
其中，所述节点标识为从主控装置接收到的所述节点的标识信息；所述控制规则是主控制器根据所述节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则；所述主控制器为所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器。
26.根据权利要求25所述的从属控制器，其特征在于，所述从属控制器还包括：
发送单元，用于将负载状态信息发送给所述主控装置，以供所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为所述节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器和/或从属控制器。
27.一种主控装置，其特征在于，包括：
处理器、存储器、总线和通信接口；所述处理器、所述存储器、所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述通信接口，用于与如权利要求19-21中任一所述的节点通信连接，与如权利要求22-24中任一所述的主控制器通信连接，以及与如权利要求25或26所述的从属控制器通信连接；
所述存储器，用于存放程序；
所述处理器，用于执行所述程序；
其中，所述程序用于根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，获得为节点分配控制器的分配结果，所述分配结果包括为所述节点分配的主控制器，所述主控制器为所述控制器池中的SDN控制器；
将所述节点的节点类型发送给所述主控制器，以供所述主控制器根据所述节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，并将所述控制规则发送给所述节点。
28.一种节点，其特征在于，包括：
处理器、存储器、总线和通信接口；所述处理器、所述存储器、所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述通信接口，用于与如权利要求14-18中任一所述的主控装置通信连接，与如权利要求22-24中任一所述的主控制器通信连接，以及与如权利要 求25或26所述的从属控制器通信连接；用于接收主控制器发送的控制规则，所述控制规则是所述主控制器根据节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则，所述主控制器为主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器；
所述存储器，用于存放程序；
所述处理器，用于执行所述程序；
其中，所述程序用于根据所述控制规则进行配置。
29.一种主控制器，其特征在于，包括：
处理器、存储器、总线和通信接口；所述处理器、所述存储器、所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述通信接口，用于与如权利要求14-18中任一所述的主控装置通信连接，与如权利要求19-21中任一所述的节点通信连接，以及与如权利要求25或26所述的从属控制器通信连接；
所述存储器，用于存放程序；
所述处理器，用于执行所述程序；
其中，所述程序用于根据节点类型，获取与所述节点类型对应的控制规则，所述节点类型为从主控装置接收到的，或者从数据库中获取到的所述节点的类型，所述主控制器为控制器池中的SDN控制器，所述主控制器为主控装置根据所述控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息，为所述节点分配的、作为主控制器的SDN控制器；
将所述控制规则发送给所述节点，以使所述节点根据所述控制规则进行配置。
30.一种从属控制器，其特征在于，包括：
处理器、存储器、总线和通信接口；所述处理器、所述存储器、所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述通信接口，用于与如权利要求14-18中任一所述的主控装置通信连接，与如权利要求19-21中任一所述的节点通信连接，以及与如权利要求22-24中任一所述的主控制器通信连接；
所述存储器，用于存放程序；
所述处理器，用于执行所述程序；
其中，所述程序用于从主控制器或节点标识对应的节点，获取与所述节点标识对应的控制规则；
其中，所述节点标识为从主控装置接收到的所述节点的标识信息；所述控制规则是主控制器根据所述节点类型获得的、与所述节点类型对应的用于控制的规则；所述主控制器为所述主控装置根据控制器池中至少一个SDN控制器的负载状态信息选择的SDN控制器。
31.一种基于SDN的通信系统，其特征在于，包括如权利要求14-18中任一所述的或如权利要求27所述的主控装置，至少一个如权利要求19-21中任一所述的或如权利要求28所述的节点，至少一个如权利要求22-24中任一所述的或如权利要求29所述的主控制器，以及至少一个如权利要求25或26所述的或如权利要求30所述的从属控制器；
所述主控装置、所述节点、所述主控制器与所述从属控制器之间通信连接。
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