CN104734949A - 一种实现流表配置的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现流表配置的方法及装置，其中，该方法包括：接收业务请求，通过路径计算单元协议PCEP进行流表配置和配置响应，根据所述配置响应创建所述业务。

Description

一种实现流表配置的方法及装置

技术领域

本发明涉及软件定义网络（SDN，Software-Defined Network）通讯技术，尤其涉及一种实现流表配置的方法及装置。

背景技术

本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中，至少发现相关技术中存在如下技术问题：

由于现在的网络暴露出了越来越多的弊病以及人们对网络性能需求的提高，于是研究人员不得不把很多复杂功能加入到路由器的体系结构当中，例如开放式最短路径优先（OSPF，Open Shortest Path First），边界网关协议（BGP，Border Gateway Protocol），组播，区分服务，流量工程，网络地址转换（NAT，Network Address Translation），防火墙，多协议标签交换（MPLS，Multi-ProtocolLabel Switching）等等。这就使得路由器等交换设备越来越臃肿而且性能提升的空间越来越小。

然而与网络领域的困境截然不同的是，计算机领域实现了日新月异的发展，出现了SDN技术，目前，其核心技术OpenFlow协议通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台，然而，采用OpenFlow协议的问题是：OpenFlow协议在实现新功能时需要重新开发，耗费时间和开发成本，尤其不适合应用在光网络中。对于这个问题，相关技术中尚未存在有效的解决方案。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明实施例希望提供一种实现流表配置的方法及装置，在能实现网络设备控制面与数据面分离的情况下，能节约开发成本。

本发明实施例实现流表配置的方法，所述方法包括：

接收业务请求，通过路径计算单元协议PCEP进行流表配置和配置响应，根据所述配置响应创建所述业务。

优选地，所述方法还包括：接收所述业务请求后，根据所述业务请求携带的业务参数得到业务路径及业务路径所经过节点各自的流表配置信息。

优选地，通过PCEP进行流表配置和配置响应，根据所述配置响应创建所述业务，包括：

将所述流表配置信息封装到配置请求消息中，并下发给业务路径所经过的节点；所述配置请求消息为PCEP类型消息；

接收业务路径所经过的节点对所述配置请求消息的响应消息，并从所述响应消息中解析出流表配置结果；所述响应消息为PCEP类型消息；

根据所述流表配置结果创建所述业务。

优选地，所述流表配置信息包括FL对象；

所述FL对象包括流表的基本信息：节点标识、接口索引、远端节点标识、远端接口索引、下游标签、上游标签；

所述基本信息皆能用已有的显式路由对象ERO子对象来表示。

优选地，所述流表配置信息包括业务带宽信息，能用已有的PCEP中的BANDWITH对象来表示。

优选地，所述流表配置信息包括FLA对象，所述FLA对象包括流表配置动作及其他的扩展属性信息；

所述方法还包括：所述接收业务路径所经过的节点对所述配置请求消息的响应消息之前，当从所述流表配置信息中获取的流表配置动作为设置流表时，将设置流表的结果作为所述流表配置结果，并封装到所述响应消息中；当从所述流表配置信息中获取的流表配置动作为删除流表时，将删除流表的结果作为所述流表配置结果，并封装到所述响应消息中。

本发明实施例实现流表配置的装置，所述装置应用于光控制器中；所述装置包括：

接收单元，用于接收业务请求；

流表配置单元，用于通过路径计算单元协议PCEP进行流表配置和配置响应，根据所述配置响应创建所述业务。

优选地，所述装置还包括：

获取单元，用于根据所述业务请求携带的业务参数得到业务路径及业务路径所经过节点各自的流表配置信息。

优选地，所述流表配置单元，进一步包括：

下发子单元，用于将所述流表配置信息封装到配置请求消息中，并下发给业务路径所经过的节点；所述配置请求消息为PCEP类型消息；

解析子单元，用于接收业务路径所经过的节点对所述配置请求消息的响应消息，并从所述响应消息中解析出流表配置结果；所述响应消息为PCEP类型消息；

创建子单元，用于根据所述流表配置结果创建所述业务。

优选地，所述流表配置信息包括FL对象；

所述FL对象包括流表的基本信息：节点标识、接口索引、远端节点标识、远端接口索引、下游标签、上游标签；

所述基本信息皆能用已有的显式路由对象ERO子对象来表示。

优选地，所述流表配置信息包括业务带宽信息，能用已有的PCEP中的BANDWITH对象来表示。

优选地，所述流表配置信息包括FLA对象，所述FLA对象包括流表配置动作及其他的扩展属性信息；

所述解析子单元，进一步用于当所述流表配置信息包括的流表配置动作为设置流表时，解析出流表配置结果为设置流表的结果；当所述流表配置信息包括的流表配置动作为删除流表时，解析出流表配置结果为删除流表的结果。

本发明实施例的方法包括：接收业务请求，通过路径计算单元协议PCEP进行流表配置和配置响应，根据所述配置响应创建所述业务。采用本发明实施例，由于能基于PCEP进行流表配置和配置响应，根据所述配置响应创建所述业务，因此，能基于PCEP在实现网络设备控制面与数据面分离的情况下，能节约开发成本。

附图说明

图1为本发明实施例的方法流程图；

图2为本发明实施例的装置组成结构示意图；

图3为本发明实施例中基于PCEP进行流表配置的流程图；

图4为本发明实施例中FLA Object格式的示意图；

图5为本发明实施例中通过PCEP进行流表配置的组网图；

图6为本发明实施例中节点A的FL对象中节点标识ERO子对象示例图；

图7为本发明实施例中节点A的FL对象中远端节点标识ERO子对象示例图；

图8为本发明实施例中节点A的FL对象中接口索引ERO子对象示例图；

图9为本发明实施例中节点A的FL对象中远端接口索引ERO子对象示例图；

图10为本发明实施例中节点A的FL对象中上游标签ERO子对象示例图；

图11为本发明实施例中节点A的FL对象中下游标签ERO子对象示例图；

图12为本发明实施例中节点A的BANDWITH对象示例图；

图13为本发明实施例中节点A通知光控制器流表配置结果的Notification对象示例图；

图14为本发明实施例中通过PCEP进行流表配置的交互图。

具体实施方式

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。

本发明实施例针对网络领域中性能提升的空间越来越小的困境，对比与网络领域的困境截然不同的是，计算机领域实现了日新月异的发展。计算机领域的发展，其关键在于计算机领域找到了一个简单可用的硬件底层(x86指令集)。由于有了这样一个公用的硬件底层，所以在软件方面，不论是应用程序还是操作系统都取得了飞速的发展。网络可以复制计算机领域的成功来解决网络领域目前所遇到的所有问题。未来的网络必将是这样的：底层的数据通路（交换机、路由器）是“哑的、简单的、最小的”，并定义一个对外开放的关于流表的公用的应用程序接口（API），同时采用光控制器来控制整个网络中的业务路径规划和消息转发，从而可以在光控制器上自由的调用底层的API来编程，从而实现网络的创新。

基于上述的理念，出现了SDN，SDN是一种新型网络创新架构，SDN核心技术OpenFlow协议通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。但在传送网络，尤其是光网络中，使用PCEP协议也可以实现网络设备控制面与数据面分离，也获得大量专家的认可。但是如何使用PCEP协议将网络设备控制面与数据面分离，PCEP协议当前并不支持。

本发明实施例的方案涉及在传输网络中增加PCEP功能，是使用PCEP协议来实现流表配置的方案。与OpenFlow协议相比，使用PCEP协议进行流表配置的好处是：OpenFlow协议主要针对交换机，已有的消息接口不太适用于光网络。在光网络中的应用需要全新开发，而PCEP协议在光网络中使用比较广泛，进行流表配置扩展也比较方便，流表配置的基本信息已有的PCEP对象中都已经有定义，可以节约开发时间和开发成本，而采用OpenFlow协议，需要重新开发，耗费时间和开发成本，因此并不适合应用在光网络中。

本发明实施例的实现流表配置的方法，如图1所示，包括：

步骤101、接收业务请求。

步骤102、通过路径计算单元协议PCEP进行流表配置和配置响应。

步骤103、根据所述配置响应创建所述业务。

这里，所述方法还包括：接收所述业务请求后，根据所述业务请求携带的业务参数得到业务路径及业务路径所经过节点各自的流表配置信息。需要明确的是，是PCE根据业务请求携带的参数计算出业务路径及业务路径所经过节点各自的流表配置信息，而不是业务参数本身携带的信息，业务参数只包括业务的源宿节点及其他的一些限制条件，而PCE根据这些限制条件来计算出业务经过哪些节点以及各个节点的流表配置信息。

本发明实施例的实现流表配置的装置，如图2所示，所述装置应用于光控制器中；所述装置包括：接收单元11，用于接收业务请求；流表配置单元12，用于通过路径计算单元协议PCEP进行流表配置和配置响应，根据所述配置响应创建所述业务。

本发明实施例通过PCEP协议进行流表配置的具体实现如图3所示，包括：

步骤201、路径计算单元（PCE）根据业务参数计算业务路径，判断路径计算是否成功，如果是，则执行步骤202；否则，无可用路径，则业务创建失败，流程结束。

这里，路径计算单元（PCE）为现有的单元，PCE位于光控制器中，可以由上述接收单元和流表配置单元组成，不做赘述。

步骤202、PCE给通过扩展的PCEP消息给业务路径所经过的各个节点发送流表配置信息。

步骤203、业务路径经过的各个节点进行流表配置，并给PCE上报流表配置结果，判断是否所有节点配置成功，如果是，则流程结束；否则，执行步骤204。

步骤204、PCE发送PCEP消息给配置成功的节点进行流表删除，删除配置成功的流表项，同时调整业务参数，将流表配置失败的节点设为排除路由，转入执行步骤201。

这里需要明确的是：如图3所示，流表配置是业务创建的一个步骤，PCE计算出业务路径后，需要向业务路径经过的各个节点发送流表配置信息，只有业务路径经过的各个节点上的流表都配置成功，业务才算创建成功。如果存在有节点没有配置成功，PCE需要重新计算业务路径，以保证所有节点的流表配置都成功，如果不存在这样的路径，则业务创建失败。

这里，针对步骤202中扩展的PCEP消息而言，为了实现用PCEP协议进行流表配置，对PCEP消息进行扩展，新增一种PCEP类型的配置请求消息，具体为PCCfg消息,定义其消息类型Message-Type＝8，具体格式定义如下：

一个PCCfg消息可以同时包含多条业务的流表配置信息，每条流表配置信息由RP对象，FL对象，BANDWIDTH对象和FLA对象组成。

RP对象具体格式参考RFC3209标准定义，主要包含了一个Request-ID-number，用于和节点的流表配置结果上报消息对应。

FL对象中包含流表的基本信息：节点标识、接口索引、远端节点标识、远端接口索引、下游标签、上游标签，基本信息皆能用已有的显式路由对象（ERO）子对象来表示。当然，这些信息如何在PCEP消息中携带可以有别的实现方式，本文只是提供了一种扩展方式。

节点标识和远端节点标识用IPv4前缀（IPv4prefix）ERO子对象表示，具体格式参见RFC3209标准定义。如果是IPV6网络则采用IPv6前缀（IPv6prefix）ERO子对象表示。

接口索引和远端接口索引用无编号的接口标识（Unnumbered Interface ID）ERO子对象来表示，具体格式参见RFC3477标准定义。

下游标签和上游标签采用Label ERO子对象来表示，具体格式参见RFC3473标准定义。

BANDWIDTH对象表示带宽信息，具体格式参见RFC3209标准定义。

FLA对象中包含流表的扩展属性信息，比如流表配置动作（设置流表项/删除流表项）、流表ID、方向、流相关的连接属性等。

FLA对象是需要新增加的一种PCEP对象，定义其Object-Class=16,Object-Type=1，具体结构如图4所示。

其中，节点ID为进行流表配置的节点ID，流表配置动作表示是进行流表项的增加还是删除，TLVs中存放流表除FL对象中定义的基本属性外的其他扩展属性。

这里，针对步骤203的上报流表配置结果而言，为了实现节点向PCE上报流表配置结果，引入对所述PCEP类型的配置请求消息的响应消息，具体为对PCEP协议中PCNty消息进行扩展。针对PCNty消息中的NOTIFICATIONObject，增加一种通知事件类型，NT=3表示上报流表配置结果，NV=1表示配置成功，NV=0表示配置失败。在配置失败的情况下，Optional TLVs中存放需要通知给PCE的失败原因，用于后续PCE调整流表参数。

相对应地，本发明实施例提供的使用PCEP协议进行流表配置的装置，至少包括光控制器（光控制器中存在PCE）、若干个节点组成的光传送网络、用于连接光控制器和节点的路由器。光控制器和设备节点之间通过PCEP协议进行通讯，需要预先建立PCEP会话。其中，PCE用于根据业务参数计算业务路径，得到业务路径经过哪些节点以及各个节点上的流表配置信息，并通过PCEP消息将流表配置信息下发到各个节点。

所述业务路径上的各个节点根据PCE下发的流表配置信息，进行交叉和标签的设置，并通过PCEP消息上报流表配置结果给PCE。

在本发明一优选实施方式中，上述使用PCEP协议进行流表配置的装置还具有如下特点：

为了使用PCEP消息进行流表配置，需要对PCEP消息进行扩展，新增一种消息类型PCCfg消息，该消息中需要包含节点的流表配置信息。节点进行流表配置后，需要通知PCE流表配置结果，所以需要对PCNty消息进行扩展，增加一种事件通知类型，PCE根据该消息来确定业务是否创建成功，失败的情况下可根据失败原因调整流表参数后再下发。

采用本发明实施例具备的有益效果为：

本发明实施例实现了通过在传送网络中广泛使用的PCEP协议代替OpenFlow协议来进行流表配置，在新的SDN架构下实现了光传送网络中网络设备控制面与传送面的分离。

以下对本发明实施例具体阐述。

通过PCEP进行流表配置的一个具体应用场景如图5所示，其中，APP是一个客户端应用程序，光控制器中内置了PCE，A、B、C、D四个OTN设备组成了光传送网络。视频客户端需要向视频服务器发出请求，就需要在节点A和节点C之间建立一条业务路径或称为光通道，包括如下内容：

1）APP向光控制器发出业务建立请求，业务首末节点分别为节点A和节点C，带宽为10G。

2）光控制器中的PCE进行业务路径计算，得到的业务路径为A->B->C，并形成节点A、B、C的流表配置信息。

以节点A的流表配置信息为例，假设节点A和节点B的IP地址分别为192.168.0.1、192.168.0.2,前缀长度为24，则节点标识和远端节点标识的ipv4prefix ERO子对象分别如图6和图7所示。

假设入端口和出端口分别为0x01030701和0x01030801，四字节分别表示机架号、子架号、槽位号和端口号，则接口索引和远端接口索引的unnumberedinterface ID子对象如图8和图9所示。

上游标签和下游标签如图10和图11所示，其中标签类型为G709V3ODUk子波长标签，标签长度为16字节。

假设带宽为10G，则BANDWITH Object对象如图12所示。

3）光控制器将上述流表信息封装为PCCfg消息下发到节点A、B、C，节点A、B、C根据该消息进行流表设置。

4）节点A、B、C通过PCNty消息向光控制器通知流表配置成功。

节点A的流表配置结果中Notification对象如图13所示。

5）光控制器向APP上报业务路径。

APP、光控制器和节点之间的交互流程如图14所示，包括以下步骤：

步骤301、APP向光控制器发起业务建立请求。

步骤302、光控制器进行路径计算。

步骤303、光控制器向节点A（DevA）发送PCCfg消息进行流表配置。

步骤304、光控制器向节点B（DevB）发送PCCfg消息进行流表配置。

步骤305、光控制器向节点C（DevC）发送PCCfg消息进行流表配置。

步骤306、节点C（DevC）发送PCNty消息给光控制器，上报配置结果。

步骤307、节点B（DevB）发送PCNty消息给光控制器，上报配置结果。

步骤308、节点A（DevA）发送PCNty消息给光控制器，上报配置结果。

步骤309、光控制器向APP上报流表配置成功后得到的业务路径，用于创建业务。

采用本应用场景的实施例，通过扩展PCEP协议，由光网络控制器下发PCEP消息进行光网络设备的流表配置，很好地实现了控制面与数据面的分离。

本发明实施例所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例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。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

相应的，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其中存储有计算机程序，该计算机程序用于执行本发明实施例实现流表配置的方法。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种实现流表配置的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收业务请求，通过路径计算单元协议PCEP进行流表配置和配置响应，根据所述配置响应创建所述业务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收所述业务请求后，根据所述业务请求携带的业务参数得到业务路径及业务路径所经过节点各自的流表配置信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过PCEP进行流表配置和配置响应，根据所述配置响应创建所述业务，包括：

将所述流表配置信息封装到配置请求消息中，并下发给业务路径所经过的节点；所述配置请求消息为PCEP类型消息；

接收业务路径所经过的节点对所述配置请求消息的响应消息，并从所述响应消息中解析出流表配置结果；所述响应消息为PCEP类型消息；

根据所述流表配置结果创建所述业务。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述流表配置信息包括FL对象；

所述FL对象包括流表的基本信息：节点标识、接口索引、远端节点标识、远端接口索引、下游标签、上游标签；

所述基本信息皆能用已有的显式路由对象ERO子对象来表示。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述流表配置信息包括业务带宽信息，能用已有的PCEP中的BANDWITH对象来表示。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述流表配置信息包括FLA对象，所述FLA对象包括流表配置动作及其他的扩展属性信息；

所述方法还包括：所述接收业务路径所经过的节点对所述配置请求消息的响应消息之前，当从所述流表配置信息中获取的流表配置动作为设置流表时，将设置流表的结果作为所述流表配置结果，并封装到所述响应消息中；当从所述流表配置信息中获取的流表配置动作为删除流表时，将删除流表的结果作为所述流表配置结果，并封装到所述响应消息中。

7.一种实现流表配置的装置，其特征在于，所述装置应用于光控制器中；所述装置包括：

接收单元，用于接收业务请求；

流表配置单元，用于通过路径计算单元协议PCEP进行流表配置和配置响应，根据所述配置响应创建所述业务。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

获取单元，用于根据所述业务请求携带的业务参数得到业务路径及业务路径所经过节点各自的流表配置信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述流表配置单元，进一步包括：

下发子单元，用于将所述流表配置信息封装到配置请求消息中，并下发给业务路径所经过的节点；所述配置请求消息为PCEP类型消息；

解析子单元，用于接收业务路径所经过的节点对所述配置请求消息的响应消息，并从所述响应消息中解析出流表配置结果；所述响应消息为PCEP类型消息；

创建子单元，用于根据所述流表配置结果创建所述业务。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述流表配置信息包括FL对象；

所述FL对象包括流表的基本信息：节点标识、接口索引、远端节点标识、远端接口索引、下游标签、上游标签；

所述基本信息皆能用已有的显式路由对象ERO子对象来表示。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述流表配置信息包括业务带宽信息，能用已有的PCEP中的BANDWITH对象来表示。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述流表配置信息包括FLA对象，所述FLA对象包括流表配置动作及其他的扩展属性信息；

所述解析子单元，进一步用于当所述流表配置信息包括的流表配置动作为设置流表时，解析出流表配置结果为设置流表的结果；当所述流表配置信息包括的流表配置动作为删除流表时，解析出流表配置结果为删除流表的结果。