CN104780095A - 一种sdn网络中的路径探测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种SDN网络中的路径探测方法和装置，该方法包括：生成路径探测报文，所述路径探测报文携带待探测路径标识；指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；将所述路径探测报文发送给所述待探测路径的首节点；接收所述待探测路径的尾节点发送的所述路径探测报文，根据所述路径探测报文的发送和接收确定所述待探测路径的状态。应用本发明实施例，控制器能够探测出网络中指定路径是否存在故障，从而避免采用出现故障的路径进行流量转发，保证流量能够到达目的节点。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种SDN网络中的路径探测方法和装置。
背景技术
在软件定义网络(Software Design Network，SDN)中，控制平面与转发平面分离，因此，SDN网络是具备高度可扩展性的弹性网络，能够适应变化的业务需求。
OpenFlow协议定义了SDN网络中控制器与转发层之间的通信接口。OpenFlow协议的思想是，分离控制平面和转发平面，二者之间使用标准的协议通信，其中，转发平面采用基于流的方式进行数据转发。
具体地，基于OpenFlow协议的SDN网络由交换机(OpenFlow Switch)、控制器(OpenFlow Controller)和交换机与控制器之间的安全通道(SecureChannel)组成，在实际使用中，控制器根据数据报文信息和/或用户配置信息生成流表，通过所述安全通道向交换机下发流表，所述流表用于控制不同特征的数据流按照不同的转发路径进行转发。交换机在收到数据报文以后，根据控制器下发的流表转发数据报文。
当SDN网络的规模较大、包含较多的交换机节点时，众多的转发路径纵横交错，一旦某条路径出现故障，控制器难以及时发现，因此控制器可能仍然控制流量按照已经出现故障的路径进行转发，导致流量无法到达目的节点。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种SDN网络中的路径探测方法和装置，使得控制器能够探测出网络中指定路径是否存在故障，从而避免采用出现故障的路径进行流量转发，保证流量能够到达目的节点。
本发明提出的技术方案是：
一种SDN网络中的路径探测方法，所述方法应用于控制器中，该方法包括：
生成路径探测报文，所述路径探测报文携带待探测路径标识；
指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
将所述路径探测报文发送给所述待探测路径的首节点；
接收所述待探测路径的尾节点发送的所述路径探测报文，根据所述路径探测报文的发送和接收确定所述待探测路径的状态。
一种SDN网络中的路径探测方法，所述方法应用于待探测节点中，该方法包括：
接收控制器发送的按照待探测路径转发路径探测报文的指示信息；
按照所述指示信息向所述待探测路径的下一个待探测节点或控制器发送接收的路径探测报文；
其中，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
一种SDN网络中的路径探测装置，该装置位于控制器中，该装置包括报文生成模块、指示信息下发模块和探测模块；
所述报文生成模块，用于生成路径探测报文，所述路径探测报文携带待探测路径的标识；
所述指示信息下发模块，用于指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
所述探测模块，用于将所述路径探测报文发送给所述待探测路径的首节点，接收所述待探测路径的尾节点发送的所述路径探测报文，根据所述路径探测报文的发送和接收确定所述待探测路径的状态。
一种SDN网络中的路径探测装置，该装置位于待探测节点中，该装置包括指示信息接收模块和报文处理模块；
所述指示信息接收模块，用于接收控制器发送的按照待探测路径转发路径探测报文的指示信息；
所述报文处理模块，用于按照所述指示信息向所述待探测路径的下一个待探测节点或控制器发送接收的路径探测报文；
其中，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
由上述技术方案可见，本发明实施例中，一方面控制器针对待探测路径生成路径探测报文，另一方面，控制器向待探测路径上的每个待探测节点都下发指示信息，指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文，因此，根据路径探测报文的收发情况，比如是否在预定时间内从预设的尾节点收到路径探测报文，以及路径探测报文的巡回时间、即从控制器将路径探测报文发送给首节点到从尾节点接收所述路径探测报文所经历的时间等情况，控制器可以检测出待探测路径的状态，比如，是否畅通、丢包情况、延时情况等，从而使得控制器能够探测出网络中指定路径是否存在故障，避免采用出现故障的路径进行流量转发，保证流量能够到达目的节点。
附图说明
图1是SDN网络中的路径示意图；
图2是本发明实施例提供的控制器在路径探测过程中的处理流程图；
图3是本发明实施例提供的待探测节点在路径探测过程中的处理流程图；
图4是本发明实施例提供的路径探测报文的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的控制器设备的硬件结构连接图；
图6是本发明实施例提供的第一路径探测装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的交换设备的硬件结构连接图；
图8是本发明实施例提供的第二路径探测装置的结构示意图。
具体实施方式
在SDN网络中，当SDN网络的规模较大、包含较多的交换机节点时，从一个交换机节点到达另一个交换机节点通常存在多条路径，参见图1。
图1是SDN网络中的路径示意图。
如图1所示，其中的数字1到5分别代表交换机节点1至交换机节点5，可见，从交换机节点1到交换机节点5存在着多条路径，比如，从节点1到节点4再到节点5，再比如，从节点1到节点2然后到节点3最后再到节点5。
本发明实施例的目的是探测从一个交换机节点到达另一个交换机节点的众多路径中的指定路径是否畅通、即是否存在故障，以避免采用出现故障的路径进行流量转发，保证流量能够到达目的节点。
为了不影响正常业务数据报文的转发，本发明实施例提出，由控制器生成一种新型协议报文，即路径探测报文，并控制该路径探测报文按照指定的路径进行转发，最终再回收该路径探测报文，根据路径探测报文的收发情况，确定该指定路径的状态，比如是否存在故障、丢包率和延时情况如何。
下面，分别从控制器的角度和待探测节点的角度，对本发明实施例提供的路径探测方法进行说明。
图2是本发明实施例提供的控制器在路径探测过程中的处理流程图。
如图2所示，该流程包括：
步骤201，控制器生成路径探测报文，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
其中，控制器可以为每个转发路径赋予唯一的标识信息，通过在路径探测报文中携带该标识信息，指明需要探测的转发路径。
步骤202，控制器向所述待探测路径上的每个待探测节点下发指示信息，指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
步骤203，控制器将所述路径探测报文发给所述待探测路径的首节点。
其中，控制器可以通过packet-out消息将路径探测报文下发给首节点。
步骤204，控制器接收所述待探测路径的尾节点发送的所述路径探测报文，根据路径探测报文的发送和所述接收确定所述待探测路径的状态。
其中，尾节点可以通过packet-in消息将路径探测报文上报给控制器。
由图2可见，控制器通过生成针对指定路径的路径探测报文，控制该路径探测报文按照该指定路径进行转发、并回收该路径探测报文，可以探测出该指定路径是否存在故障。
此外，控制器根据需要，还可以指定路径探测报文的发送频率，通过发送和接收路径探测报文，及时地了解指定转发路径的连通性。进一步地，通过记录路径探测报文的发送时间、数量等，并相应地记录路径探测报文的回收时间、数量等，控制器还可以检测出该指定路径的时延和丢包率等转发性能。
图3是本发明实施例提供的待探测节点在路径探测过程中的处理流程图。
如图3所示，该流程包括：
步骤301，接收控制器发送的按照待探测路径转发路径探测报文的指示信息。
步骤302，按照所述指示信息向所述待探测路径的下一个待探测节点或控制器发送接收的路径探测报文。
其中，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
图2和图3所示方法中，所述的指示信息优选地可以是探测流表，对于向待探测路径的首节点下发的指示信息，除了可以是探测流表以外，也可以是在携带有路径探测报文的packet-out消息中携带的动作信息，因此：
在一种实施方式中，控制器可以向所述待探测路径上的每个待探测节点下发探测流表，通过所述探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
在另一种实施方式中，控制器可以向所述待探测路径上除首节点以外的每个待探测节点下发探测流表，通过所述探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转所述路径探测报文，在携带有路径探测报文的packet-out消息中携带动作信息，所述动作信息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点。
其中，控制器在通过探测流表下发指示信息时，可以针对所有接收探测流表的节点都下发一样的探测流表，记为第一探测流表，也可以针对待探测路径的尾节点发送与其他待探测节点不同的探测流表，记为第二探测流表，其中，所述第一探测流表中携带路径探测报文的报文类型标识、待探测路径标识和转发动作信息，所述第二探测流表中携带路径探测报文的报文类型标识、待探测路径上的尾节点标识和转发动作信息。下面进一步详细说明：
控制器会为SDN网络中的每个交换机节点赋予唯一的节点标识，并且，也会为每条转发路径赋予唯一的路径标识。
在一种实施方式中，待探测路径上所有的待探测节点接收的探测流表都是第一探测流表，待探测节点将接收的报文中携带的报文类型标识和待探测路径标识与所述第一探测流表中的报文类型标识和待探测路径标识进行匹配，匹配成功时，根据所述第一探测流表中的转发动作信息将接收的报文发送给下一个待探测节点或者控制器。
在另一种实施方式中，控制器在生成的路径探测报文中除了携带待探测路径的路径标识以外，至少还携带待探测路径的尾节点的标识信息。控制器向尾节点以外的其他接收探测流表的待探测节点下发的探测流表为第一探测流表，向所述尾节点下发的探测流表为第二探测流表。接收第一探测流表的待探测节点将接收的报文中携带的报文类型标识和待探测路径标识与所述第一探测流表中的报文类型标识和待探测路径标识进行匹配，匹配成功时，根据所述第一探测流表中的转发动作信息将接收的报文发送给下一个待探测节点；尾节点将接收的报文中携带的报文类型标识和尾节点标识与所述第二探测流表中的报文类型标识和尾节点标识进行匹配，匹配成功时，将接收的报文发送给控制器。
综上可见，控制器指示待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发路径探测报文的具体实现方式至少包括以下四种实施例：
实施例一，控制器向所述待探测路径上的每个待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
实施例二，控制器向所述待探测路径上除首节点以外的每个待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转所述路径探测报文，控制器在通过packet-out消息向首节点发送路径探测报文时，通过所述packet-out消息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点。
实施例三，控制器向所述待探测路径上除尾节点以外的其他待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文，向所述尾节点下发第二探测流表，通过所述第二探测流表指示所述尾节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
实施例四，控制器在通过packet-out消息向首节点发送路径探测报文时，通过所述packet-out消息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点，向所述待探测路径上除首节点和尾节点以外的其他待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文，向所述尾节点下发第二探测流表，通过所述第二探测流表指示所述尾节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
上述四种实施例中，所述第一探测流表中携带路径探测报文的报文类型标识、待探测路径标识和转发动作信息；所述第二探测流表中携带路径探测报文的报文类型标识、待探测路径上的尾节点标识和转发动作信息；所述packet-out消息中携带有动作信息。
其中，所述第一探测流表和所述第二探测流表包括匹配域和指令集，第一探测流表在匹配域中携带报文类型标识和待探测路径标识，用于指示待探测节点将报文中携带的报文类型标识和待探测路径标识与所述第一探测流表中携带的报文类型标识和待探测路径标识进行匹配，第二探测流表在匹配域中携带报文类型标识和尾节点标识，用于指示尾节点将报文中携带的报文类型标识和尾节点标识与所述第一探测流表中携带的报文类型标识和尾节点标识进行匹配。第一探测流表和第二探测流表在指令集中携带转发动作信息，用于指示待探测节点将接收的路径探测报文发给下一个待探测节点或者控制器。其中，可以通过匹配域中的ethernet(SA、DA、TYPE)中的TYPE字段携带报文类型标识，并在匹配域中扩展新的字段，用于携带待探测路径标识。
其中，在将报文与探测流表进行匹配时，根据探测流表中的匹配域执行匹配操作，即将匹配域中指明的信息类型的取值，与报文中携带的这些信息类型的取值进行比较，如果两者一致，则匹配成功，即命中流表，否则，匹配失败。
上述四种实施例中，控制器通过所述第一探测流表的报文类型标识和待探测路径标识，指示待探测节点将接收的报文中携带的报文类型标识和待探测路径标识与所述第一探测流表中的报文类型标识和待探测路径标识进行匹配，匹配成功时，通过所述第一探测流表中的转发动作信息指示所述待探测节点将接收的报文发送给下一个待探测节点或者控制器。
控制器通过所述第二探测流表的报文类型标识和尾节点标识，指示尾节点将接收的报文中携带的报文类型标识和尾节点标识与所述第二探测流表中的报文类型标识和尾节点标识进行匹配，匹配成功时，通过所述第二探测流表中的转发动作信息指示所述尾节点将接收的报文发送给控制器。
控制器通过所述packet-out消息中的动作信息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点。
上述实施例中，也可以在路径探测报文中都携带待探测路径的首节点标识和尾节点标识，从而使得路径探测报文携带的路径信息更加全面，便于控制器根据路径探测报文的发送和接收情况分析各个节点之间的路径状态。
关于路径探测报文的具体内容和结构，本发明实施例不做限定，同时，本发明实施例也给出了一种示例性的报文内容和结构，具体请参见图4。
图4是本发明实施例提供的路径探测报文的结构示意图。
如图4所示，该路径探测报文包括：目的MAC地址(dst_mac)字段、源MAC地址(src_mac)字段、报文类型(eth_type)字段、信息头(Header Info)字段、路径标识(Route id)字段、首节点标识(src_dev_id)字段、尾节点标识(dst_dev_id)字段、序列号(Sequence num)字段和保留(reserve)字段。
其中，dst_mac字段的取值可以为全F，即将该路径探测报文定义为普通广播报文；src_mac字段的取值可以是任意一个有效的mac地址；eth_type字段的取值是用于唯一标识路径探测报文类型的类型标识；Header Info字段包含2字节的协议版本信息、2字节的保留空间；Route id字段包含4个字节，取值为控制器当前探测的路径标识；src_dev_id包含4个字节，取值为待探测路径的首节点标识；dst_dev_id包含4个字节，取值为待探测路径的尾节点标识；Sequencenum字段的取值是路径探测报文的序列号，用于控制器查询报文丢失等情况。
下面，结合图1所示的从节点1到节点4再到节点5的路径(记为路径1)，对本发明实施例提供的路径探测方法进行示例性说明。
具体地，假设控制器为所述路径1设置的路径标识为0x10，当控制器需要探测标识为0x10的这条路径的连通性的时候，当分别采用上述四种实施例时，处理过程分别为：
在采用实施例一时：
控制器在节点1上下发这样的第一探测流表：match：ethtype＝0xFFDF,route_id＝0x10,action:output 099，其中，0xFFDF为路径探测报文的类型标识，099为节点1到4的连接端口标号。
控制器在节点4上下发这样的第一探测流表：match：ethtype＝0xFFDF,route_id＝0x10,action:output 100，其中，0xFFDF为路径探测报文的类型标识，100为节点4到5的连接端口标号。
控制器在节点5上下发这样的第一探测流表：match：ethtype＝0xFFDF,route_id＝0x10，action:output controller(即输出到控制器)。
节点1收到控制器发送的携带路径探测报文的packet-out消息以后，解析得到路径探测报文，根据当前自己的所有流表项处理收到的路径探测报文，命中第一探测流表，因此将路径探测报文通过出接口099发送到节点4上。
节点4根据当前自己的所有流表项处理收到的路径探测报文，命中第一探测流表以后，按照第一探测流表中的动作，通过出接口100将报文转发到节点5上。
节点5同样根据自己的流表处理路径探测报文，命中流表以后将报文上送控制器。
在采用实施例二时：
控制器在节点4上下发这样的第一探测流表：match：ethtype＝0xFFDF,route_id＝0x10,action:output 100，其中，0xFFDF为路径探测报文的类型标识，100为节点4到5的连接端口标号。
控制器在节点5上下发这样的第一探测流表：match：ethtype＝0xFFDF,route_id＝0x10，action:output controller(即输出到控制器)。
然后，控制器将路径探测报文携带在packet-out消息中发送给节点1，其中，路径探测报文中携带如下的信息：router_id＝0x10,src_dev_id＝0x1,dst_dev_id＝0x5。
并且，控制器向节点1发送携带路径探测报文的packet-out消息时，该packet-out消息中的动作信息指定了所述路径探测报文的出接口，该出接口为连接到4上的出接口。
节点1收到控制器发送的携带待探测路径报文的packet-out消息以后，按照packet-out消息中指定的出接口，即连接到4上的出接口，将路径探测报文发送到节点4上。
节点4根据当前自己的所有流表项处理收到的路径探测报文，命中第一探测流表以后，按照第一探测流表中的动作，通过出接口100将报文转发到节点5上。
节点5同样根据自己的流表处理路径探测报文，命中流表以后将报文上送控制器。
在采用实施例三时：
控制器在节点1上下发这样的第一探测流表：match：ethtype＝0xFFDF,route_id＝0x10,action:output 099，其中，0xFFDF为路径探测报文的类型标识，099为节点1到4的连接端口标号。
控制器在节点4上下发这样的第一探测流表：match：ethtype＝0xFFDF,route_id＝0x10,action:output 100，其中，0xFFDF为路径探测报文的类型标识，100为节点4到5的连接端口标号。
控制器在节点5上下发这样的第二探测流表：match：ethtype＝0xFFDF,dst_dev_id＝0x5，action:output controller(即输出到控制器)。
节点1收到控制器发送的携带路径探测报文的packet-out消息以后，解析得到路径探测报文，根据当前自己的所有流表项处理收到的路径探测报文，命中第一探测流表，因此将路径探测报文通过出接口099发送到节点4上。
节点4根据当前自己的所有流表项处理收到的路径探测报文，命中第一探测流表以后，按照第一探测流表中的动作，通过出接口100将报文转发到节点5上。
节点5同样根据自己的流表处理路径探测报文，命中流表以后将报文上送控制器。
在采用实施例四时：
控制器在节点4上下发这样的第一探测流表：match：ethtype＝0xFFDF,route_id＝0x10,action:output 100，其中，0xFFDF为路径探测报文的类型标识，100为节点4到5的连接端口标号。
控制器在节点5上下发这样的第二探测流表：match：ethtype＝0xFFDF,dst_dev_id＝0x5，action:output controller(即输出到控制器)。
然后，控制器将路径探测报文携带在packet-out消息中发送给节点1，其中，路径探测报文中携带如下的信息：router_id＝0x10,src_dev_id＝0x1,dst_dev_id＝0x5。
并且，控制器向节点1发送携带路径探测报文的packet-out消息时，该packet-out消息中的动作信息指定了所述路径探测报文的出接口，该出接口为连接到4上的出接口。
节点1收到控制器发送的携带待探测路径报文的packet-out消息以后，按照packet-out消息中指定的出接口，即连接到4上的出接口，将路径探测报文发送到节点4上。
节点4根据当前自己的所有流表项处理收到的路径探测报文，具体地，节点4根据流表中的匹配域对接收到的报文执行匹配操作，命中流表以后，按照流表中的动作将报文转发到节点5上。
节点5同样根据自己的流表处理路径探测报文，命中流表以后将报文上送控制器。
可见，控制器通过这样一收一发路径探测报文，形成了对待探测路径的探测回路，因此能够监控待探测路径当前的状态，例如连通性、是否丢报、网路延迟等。并且，本发明实施例不影响正常数据报文的转发，可以灵活方便地检测SDN网路中的任意路径的状态。
针对上述方法，本发明实施例还公开了一种控制器设备和一种交换设备，该控制器设备中包括第一路径探测装置，该交换设备中包括第二路径探测装置。
图5是本发明实施例提供的控制器设备的硬件结构连接图。
如图5所示，该控制器设备包括处理器、网络接口、内存和非易失性存储器，且上述各硬件通过总线连接，其中：
非易失性存储器，用于存储指令代码；所述指令代码被处理器执行时完成的操作主要为内存中的第一路径探测装置完成的功能。
处理器，用于与非易失性存储器通信，读取和执行非易失性存储器中存储的所述指令代码，完成上述第一路径探测装置完成的功能。
内存，当非易失性存储器中的所述指令代码被执行时完成的操作主要为内存中的第一路径探测装置完成的功能。
从软件层面而言，应用于控制器设备的第一路径探测装置如图6所示。
图6是本发明实施例提供的第一路径探测装置的结构示意图。
如图6所示，该第一路径探测装置包括报文生成模块601、指示信息下发模块602和探测模块603。
报文生成模块601，用于生成路径探测报文，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
指示信息下发模块602，用于指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
探测模块603，用于将所述路径探测报文发送给所述待探测路径的首节点，接收所述待探测路径的尾节点发送的所述路径探测报文，根据所述路径探测报文的发送和接收确定所述待探测路径的状态。
指示信息下发模块602可以包括第一流表下发模块，用于向所述待探测路径上的每个待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转所述路径探测报文。
或者，指示信息下发模块602包括第一流表下发模块和packet-out消息发送模块。
所述第一流表下发模块，用于向所述待探测路径上除首节点以外的每个待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转所述路径探测报文。
所述packet-out消息发送模块，用于在通过packet-out消息向首节点发送路径探测报文时，通过所述packet-out消息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点。
或者，指示信息下发模块602包括第一流表下发模块和第二流表下发模块。
所述第一流表下发模块，用于向所述待探测路径上除尾节点以外的其他待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
所述第二流表下发模块，用于向所述尾节点下发第二探测流表，通过所述第二探测流表指示所述尾节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
或者，指示信息下发模块602包括packet-out消息发送模块、第一流表下发模块和第二流表下发模块。
所述packet-out消息发送模块，用于在通过packet-out消息向首节点发送路径探测报文时，通过所述packet-out消息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点。
所述第一流表下发模块，用于向所述待探测路径上除首节点和尾节点以外的其他待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
所述第二流表下发模块，用于向所述尾节点下发第二探测流表，通过所述第二探测流表指示所述尾节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
其中，所述第一探测流表中携带路径探测报文的报文类型标识、待探测路径上的尾节点标识和转发动作信息。
所述第二探测流表中携带路径探测报文的报文类型标识、待探测路径上的尾节点标识和转发动作信息。
所述packet-out消息中携带有动作信息。
其中，所述第一流表下发模块，用于通过所述第一探测流表的报文类型标识和待探测路径标识，指示所述待探测节点将接收的报文中携带的报文类型标识和待探测路径标识与所述第一探测流表中的报文类型标识和待探测路径标识进行匹配，匹配成功时，通过所述第一探测流表中的转发动作信息指示所述待探测节点将接收的报文发送给下一个待探测节点或者控制器。
所述第二流表下发模块，用于通过所述第二探测流表的报文类型标识和尾节点标识，指示所述尾节点将接收的报文中携带的报文类型标识和尾节点标识与所述第二探测流表中的报文类型标识和尾节点标识进行匹配，匹配成功时，通过所述第二探测流表中的转发动作信息指示所述尾节点将接收的报文发送给控制器。
所述packet-out消息发送模块，用于通过所述packet-out消息中的动作信息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点。
图7是本发明实施例提供的交换设备的硬件结构连接图。
如图7所示，该交换设备包括处理器、网络接口、内存和非易失性存储器，且上述各硬件通过总线连接，其中：
非易失性存储器，用于存储指令代码；所述指令代码被处理器执行时完成的操作主要为内存中的第二路径探测装置完成的功能。
处理器，用于与非易失性存储器通信，读取和执行非易失性存储器中存储的所述指令代码，完成上述第二路径探测装置完成的功能。
内存，当非易失性存储器中的所述指令代码被执行时完成的操作主要为内存中的第二路径探测装置完成的功能。
从软件层面而言，应用于交换设备的第二路径探测装置如图8所示。
图8是本发明实施例提供的第二路径探测装置的结构示意图。
如图8所示，该装置包括指示信息接收模块801和报文处理模块802。
指示信息接收模块801，用于接收控制器发送的按照待探测路径转发路径探测报文的指示信息。
报文处理模块802，用于按照所述指示信息向所述待探测路径的下一个待探测节点或控制器发送接收的路径探测报文。
其中，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
指示信息接收模块801可以包括第一流表接收模块，用于接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息。
或者，指示信息接收模块801可以包括第一流表接收模块和packet-out消息接收模块，当所述装置位于待探测路径上除首节点以外的其他待探测节点时，所述第一流表接收模块接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息，当所述装置位于待探测路径上的首节点时，所述packet-out消息接收模块接收控制器发送的packet-out消息，所述packet-out消息携带所述指示信息。
或者，指示信息接收模块801可以包括第一流表接收模块和第二流表接收模块；当所述装置位于所述待探测路径上除尾节点以外的其他待探测节点时，所述第一流表接收模块接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息，当所述装置位于所述待探测路径上的尾节点时，所述第二流表接收模块接收控制器发送的第二探测流表，所述第二探测流表携带所述指示信息。
或者，指示信息接收模块801可以包括packet-out消息接收模块、第一流表接收模块和第二流表接收模块；当所述装置位于所述待探测路径上的首节点时，所述packet-out消息接收模块接收控制器发送的携带路径探测报文的packet-out消息，所述packet-out消息携带所述指示信息，当所述装置位于所述待探测路径上除首节点和尾节点以外的其他待探测节点时，所述第一流表接收模块接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息，当所述装置位于所述待探测路径上的尾节点时，所述第二流表接收模块接收控制器发送的第二探测流表，所述第二探测流表携带所述指示信息。
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 (16)
1.一种SDN网络中的路径探测方法，所述方法应用于控制器中，其特征在于，该方法包括：
生成路径探测报文，所述路径探测报文携带待探测路径标识；
指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
将所述路径探测报文发送给所述待探测路径的首节点；
接收所述待探测路径的尾节点发送的所述路径探测报文，根据所述路径探测报文的发送和接收确定所述待探测路径的状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文包括：
向所述待探测路径上的每个待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
或者，向所述待探测路径上除首节点以外的每个待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转所述路径探测报文，在通过packet-out消息向首节点发送路径探测报文时，通过所述packet-out消息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点；
或者，向所述待探测路径上除尾节点以外的其他待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文，向所述尾节点下发第二探测流表，通过所述第二探测流表指示所述尾节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
或者，在通过packet-out消息向首节点发送路径探测报文时，通过所述packet-out消息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点，向所述待探测路径上除首节点和尾节点以外的其他待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文，向所述尾节点下发第二探测流表，通过所述第二探测流表指示所述尾节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第一探测流表中携带路径探测报文的报文类型标识、待探测路径标识和转发动作信息；
所述第二探测流表中携带路径探测报文的报文类型标识、待探测路径上的尾节点标识和转发动作信息；
所述packet-out消息中携带有动作信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文包括：
通过所述第一探测流表的报文类型标识和待探测路径标识，指示所述待探测节点将接收的报文中携带的报文类型标识和待探测路径标识与所述第一探测流表中的报文类型标识和待探测路径标识进行匹配，匹配成功时，通过所述第一探测流表中的转发动作信息指示所述待探测节点将接收的报文发送给下一个待探测节点或者控制器；
通过所述第二探测流表的报文类型标识和尾节点标识，指示所述尾节点将接收的报文中携带的报文类型标识和尾节点标识与所述第二探测流表中的报文类型标识和尾节点标识进行匹配，匹配成功时，通过所述第二探测流表中的转发动作信息指示所述尾节点将接收的报文发送给控制器；
通过所述packet-out消息中的动作信息指示所述首节点将所述packet-out消息携带的路径探测报文发给下一个待探测节点。
5.一种SDN网络中的路径探测方法，所述方法应用于待探测节点中，其特征在于，该方法包括：
接收控制器发送的按照待探测路径转发路径探测报文的指示信息；
按照所述指示信息向所述待探测路径的下一个待探测节点或控制器发送接收的路径探测报文；
其中，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，接收控制器发送的按照待探测路径转发路径探测报文的指示信息包括：
所述待探测路径上的每个待探测节点接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息；
或者，所述待探测路径上除首节点以外的其他待探测节点接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息，所述待探测路径上的首节点接收控制器发送的携带路径探测报文的packet-out消息，所述packet-out消息携带所述指示信息；
或者，所述待探测路径上除尾节点以外的其他待探测节点接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息，所述待探测路径上的尾节点接收控制器发送的第二探测流表，所述第二探测流表携带所述指示信息；
或者，所述待探测路径上的首节点接收控制器发送的携带路径探测报文的packet-out消息，所述packet-out消息携带所述指示信息，所述待探测路径上除首节点和尾节点以外的其他待探测节点接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息，所述待探测路径上的尾节点接收控制器发送的第二探测流表，所述第二探测流表携带所述指示信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述第一探测流表中携带的所述指示信息包括：路径探测报文的报文类型标识、待探测路径标识和转发动作信息；
所述第二探测流表中携带的所述指示信息包括：路径探测报文的报文类型标识、待探测路径上的尾节点标识和转发动作信息；
所述packet-out消息中携带的所述指示信息包括：动作信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，按照所述指示信息向所述待探测路径的下一个待探测节点或控制器发送接收的路径探测报文包括：
所述待探测路径上每个接收到所述第一探测流表的待探测节点将接收的报文中携带的报文类型标识和待探测路径标识与所述第一探测流表中的报文类型标识和待探测路径标识进行匹配，匹配成功时，按照所述第一探测流表中的转发动作信息将接收的报文发送给下一个待探测节点或者控制器；
或者，所述待探测路径上接收到所述第二探测流表的尾节点将接收的报文中携带的报文类型标识和尾节点标识与所述第二探测流表中的报文类型标识和尾节点标识进行匹配，匹配成功时，根据所述第二探测流表中的转发动作信息将接收的报文发送给控制器；
或者，所述待探测路径上的首节点按照所述packet-out消息中的动作信息将所述packet-out消息携带的路径探测报文发给下一个待探测节点。
9.一种SDN网络中的路径探测装置，该装置位于控制器中，其特征在于，该装置包括报文生成模块、指示信息下发模块和探测模块；
所述报文生成模块，用于生成路径探测报文，所述路径探测报文携带待探测路径标识；
所述指示信息下发模块，用于指示所述待探测路径上的每个待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
所述探测模块，用于将所述路径探测报文发送给所述待探测路径的首节点，接收所述待探测路径的尾节点发送的所述路径探测报文，根据所述路径探测报文的发送和接收确定所述待探测路径的状态。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述指示信息下发模块包括第一流表下发模块，用于向所述待探测路径上的每个待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转所述路径探测报文；
或者，所述指示信息下发模块包括第一流表下发模块和packet-out消息发送模块；
所述第一流表下发模块，用于向所述待探测路径上除首节点以外的每个待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转所述路径探测报文；
所述packet-out消息发送模块，用于在通过packet-out消息向首节点发送路径探测报文时，通过所述packet-out消息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点；
或者，所述指示信息下发模块包括第一流表下发模块和第二流表下发模块；
所述第一流表下发模块，用于向所述待探测路径上除尾节点以外的其他待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
所述第二流表下发模块，用于向所述尾节点下发第二探测流表，通过所述第二探测流表指示所述尾节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
或者，所述指示信息下发模块包括packet-out消息发送模块、第一流表下发模块和第二流表下发模块；
所述packet-out消息发送模块，用于在通过packet-out消息向首节点发送路径探测报文时，通过所述packet-out消息指示所述首节点将所述路径探测报文发给下一个待探测节点；
所述第一流表下发模块，用于向所述待探测路径上除首节点和尾节点以外的其他待探测节点下发第一探测流表，通过所述第一探测流表指示所述待探测节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文；
所述第二流表下发模块，用于向所述尾节点下发第二探测流表，通过所述第二探测流表指示所述尾节点按照所述待探测路径转发所述路径探测报文。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述第一探测流表中携带路径探测报文的报文类型标识、待探测路径标识和转发动作信息；
所述第二探测流表中携带路径探测报文的报文类型标识、待探测路径上的尾节点标识和转发动作信息；
所述packet-out消息中携带有动作信息。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述第一流表下发模块，用于通过所述第一探测流表的报文类型标识和待探测路径标识，指示所述待探测节点将接收的报文中携带的报文类型标识和待探测路径标识与所述第一探测流表中的报文类型标识和待探测路径标识进行匹配，匹配成功时，通过所述第一探测流表中的转发动作信息指示所述待探测节点将接收的报文发送给下一个待探测节点或者控制器；
所述第二流表下发模块，用于通过所述第二探测流表的报文类型标识和尾节点标识，指示所述尾节点将接收的报文中携带的报文类型标识和尾节点标识与所述第二探测流表中的报文类型标识和尾节点标识进行匹配，匹配成功时，通过所述第二探测流表中的转发动作信息指示所述尾节点将接收的报文发送给控制器；
所述packet-out消息发送模块，用于通过所述packet-out消息中的动作信息指示所述首节点将所述packet-out消息携带的路径探测报文发给下一个待探测节点。
13.一种SDN网络中的路径探测装置，该装置位于待探测节点中，其特征在于，该装置包括指示信息接收模块和报文处理模块；
所述指示信息接收模块，用于接收控制器发送的按照待探测路径转发路径探测报文的指示信息；
所述报文处理模块，用于按照所述指示信息向所述待探测路径的下一个待探测节点或控制器发送接收的路径探测报文；
其中，所述路径探测报文携带待探测路径标识。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，
所述指示信息接收模块包括第一流表接收模块，用于接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息；
或者，
所述指示信息接收模块包括第一流表接收模块和packet-out消息接收模块，当所述装置位于待探测路径上除首节点以外的其他待探测节点时，所述第一流表接收模块接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息，当所述装置位于待探测路径上的首节点时，所述packet-out消息接收模块接收控制器发送的packet-out消息，所述packet-out消息携带所述指示信息；
或者，
所述指示信息接收模块包括第一流表接收模块和第二流表接收模块；
当所述装置位于所述待探测路径上除尾节点以外的其他待探测节点时，所述第一流表接收模块接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息，当所述装置位于所述待探测路径上的尾节点时，所述第二流表接收模块接收控制器发送的第二探测流表，所述第二探测流表携带所述指示信息；
或者，
所述指示信息接收模块包括packet-out消息接收模块、第一流表接收模块和第二流表接收模块；
当所述装置位于所述待探测路径上的首节点时，所述packet-out消息接收模块接收控制器发送的携带路径探测报文的packet-out消息，所述packet-out消息携带所述指示信息，当所述装置位于所述待探测路径上除首节点和尾节点以外的其他待探测节点时，所述第一流表接收模块接收控制器发送的第一探测流表，所述第一探测流表携带所述指示信息，当所述装置位于所述待探测路径上的尾节点时，所述第二流表接收模块接收控制器发送的第二探测流表，所述第二探测流表携带所述指示信息。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，
所述第一探测流表中携带的所述指示信息包括：路径探测报文的报文类型标识、待探测路径标识和转发动作信息；
所述第二探测流表中携带的所述指示信息包括：路径探测报文的报文类型标识、待探测路径上的尾节点标识和转发动作信息；
所述packet-out消息中携带的所述指示信息包括：动作信息。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，
所述报文处理模块，用于根据所述第一探测流表，将接收的报文中携带的报文类型标识和待探测路径标识与所述第一探测流表中的报文类型标识和待探测路径标识进行匹配，匹配成功时，将接收的报文发送给下一个待探测节点或者控制器；
或者，所述报文处理模块，用于根据所述第二探测流表，将接收的报文中携带的报文类型标识和尾节点标识与所述第二探测流表中的报文类型标识和尾节点标识进行匹配，匹配成功时，将接收的报文发送给控制器；
或者，所述报文处理模块，用于根据所述packet-out消息中的动作信息，将所述packet-out消息携带的路径探测报文发给下一个待探测节点。
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