CN105634765A - 控制器替换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制器替换方法及装置，其中，该方法包括发送第一消息给第一单域控制器；判断在第一预定时间内是否接收到第一单域控制器根据该第一消息返回的响应消息；在判断结果为否的情况下，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换第一单域控制器的替换处理，通过本发明，解决了相关技术中存在的在解决控制器的故障时，只能进行同一层次上的备用控制器替换，导致资源使用率不高的问题，进而达到了提高资源使用率，提高系统的稳定性的效果。

Description

控制器替换方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种控制器替换方法及装置。

背景技术

随着网络技术的飞速发展，近年来软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork，简称为SDN)成为业界研究的热点和重点。SDN通过控制和转发的分离，控制功能集中到控制器(Controllor)上。由集中统一的控制器来对该范围内的网络实施管理，解决了网络中大量转发设备各自分散独立运行管理的问题，并消除底层网络差异性。大型网络中存在多个控制器，用一个主控制器来集中控制很多控制器，可以使系统更加稳定，控制器之间的交互完全由控制器自己管理，这样可以使各个控制器负载均衡。但是集中性管理带来的问题是当任一控制器发生故障，可能会导致全网瘫痪。为了提高系统的可靠性，往往是通过控制器的主备方式实现1+1的备份，但这种方式的可靠性和资源的使用率不高。在此基础上，衍生了一些方法来提高系统可靠性。多个控制器共用一个控制池的方法、多个控制器N的备份等等。但是在相关技术中在解决控制器的故障时，只能进行同一层次上的备用控制器替换，以及没有与多域控制器故障处理的相关方法。

针对相关技术中存在的在解决控制器的故障时，只能进行同一层次上的备用控制器替换，导致资源使用效率不高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种控制器替换方法及装置，至少解决相关技术中存在的在解决控制器的故障时，只能进行同一层次上的备用控制器替换，导致资源使用效率不高的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种控制器替换方法，包括：发送第一消息给第一单域控制器；判断在第一预定时间内是否接收到所述第一单域控制器根据所述第一消息返回的响应消息；在判断结果为否的情况下，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换所述第一单域控制器的替换处理。

优选地，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换所述第一单域控制器的替换处理包括：将用于对第一单域控制器进行故障查询的查询请求发送给数据控制网DCN；根据接收的由所述DCN返回的消息执行替换所述第一单域控制器的处理。

优选地，根据接收的由所述DCN返回的消息执行替换所述第一单域控制器的处理包括：当接收的由所述DCN返回的消息为第一单域控制器正常应答消息时，放弃替换所述第一单域控制器；当接收的由所述DCN返回的消息为第一单域控制器故障应答消息时，替换所述第一单域控制器。

优选地，替换所述第一单域控制器包括：将所述第二单域控制器的属性参数配置为与所述第一单域控制器的属性参数相同的参数；启动进行了属性参数配置后的所述第二单域控制器；将启动的所述第二单域控制器与所述DCN进行连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制器替换方法，包括：判断在第二预定时间内是否接收到主多域控制器发送的第一消息；在判断结果为否的情况下，执行替换所述主多域控制器的处理。

优选地，执行替换所述主多域控制器的处理包括：向优先级最高的备用多域控制器发送第二消息，其中，所述第二消息用于指示所述备用多域控制器转换为主多域控制器。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制器替换装置，包括：发送模块，用于发送第一消息给第一单域控制器；第一判断模块，用于判断在第一预定时间内是否接收到所述第一单域控制器根据所述第一消息返回的响应消息；第一处理模块，用于在判断结果为否的情况下，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换所述第一单域控制器的替换处理。

优选地，所述第一处理模块包括：第一发送单元，用于将用于对第一单域控制器进行故障查询的查询请求发送给数据控制网DCN；处理单元，用于根据接收的由所述DCN返回的消息执行替换所述第一单域控制器的处理。

优选地，所述处理单元包括：放弃子单元，用于当接收的由所述DCN返回的消息为第一单域控制器正常应答消息时，放弃替换所述第一单域控制器；替换子单元，用于当接收的由所述DCN返回的消息为第一单域控制器故障应答消息时，替换所述第一单域控制器。

优选地，所述替换子单元包括：配置次子单元，用于将所述第二单域控制器的属性参数配置为与所述第一单域控制器的属性参数相同的参数；启动次子单元，用于启动进行了属性参数配置后的所述第二单域控制器；连接次子单元，用于将启动的所述第二单域控制器与所述DCN进行连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制器替换装置，包括：第二判断模块，用于判断在第二预定时间内是否接收到主多域控制器发送的第一消息；第二处理模块，用于在判断结果为否的情况下，执行替换所述主多域控制器的处理。

优选地，所述第二处理模块包括：第二发送单元，用于向优先级最高的备用多域控制器发送第二消息，其中，所述第二消息用于指示所述备用多域控制器转换为主多域控制器。

通过本发明，采用发送第一消息给第一单域控制器；判断在第一预定时间内是否接收到所述第一单域控制器根据所述第一消息返回的响应消息；在判断结果为否的情况下，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换所述第一单域控制器的替换处理，解决了相关技术中存在的在解决控制器的故障时，只能进行同一层次上的备用控制器替换，导致资源使用效率不高的问题，进而达到了提高资源使用率，提高系统的稳定性的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的控制器替换方法的流程图一；

图2是根据本发明实施例的控制器替换方法的流程图二；

图3是根据本发明实施例的控制器替换装置的结构框图一；

图4是根据本发明实施例的控制器替换装置中第一处理模块36的结构框图；

图5是根据本发明实施例的控制器替换装置中处理单元44的结构框图；

图6是根据本发明实施例的控制器替换装置中替换子单元54的结构框图；

图7是根据本发明实施例的控制器替换装置的结构框图二；

图8是根据本发明实施例的控制器替换装置中第二处理模块74的结构框图；

图9a是根据本发明实施例的SDN的总体架构图；

图9b是根据本发明实施例的SDN场景图；

图10是根据本发明实施例的处理控制器故障的流程图；

图11是根据本发明实施例的多域控制器地址Sub-TLV格式示意图；

图12是根据本发明实施例的单域控制器地址Sub-TLV格式示意图；

图13是根据本发明实施例的多域控制器的结构图；

图14是根据本发明实施例的ofp-port结构体扩展示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种控制器替换方法，图1是根据本发明实施例的控制器替换方法的流程图一，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S102，发送第一消息给第一单域控制器；

步骤S104，判断在第一预定时间内是否接收到第一单域控制器根据该第一消息返回的响应消息；

步骤S106，在判断结果为否的情况下，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换第一单域控制器的替换处理。

通过上述步骤，周期性的发送第一消息给第一单域控制器；判断在第一预定时间内是否接收到第一单域控制器根据该第一消息返回的响应消息；在判断结果为否的情况下，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换第一单域控制器的替换处理，其中，在进行第一消息的发送时，可以以相同的时间间隔周期性的发送该第一消息，也可以按照特定的时间间隔(每个时间间隔可以不同)发送第一消息，实现了由多域控制器替换故障的单域控制器，解决了相关技术中存在的在解决控制器的故障时，只能进行同一层次上的备用控制器替换，导致资源使用效率不高的问题，进而达到了提高资源使用率，提高系统的稳定性的效果。

在一个优选的实施例中，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换第一单域控制器的替换处理包括：将用于对第一单域控制器进行故障查询的查询请求发送给数据控制网DCN；根据接收的由DCN返回的消息执行替换第一单域控制器的处理。

在一个优选的实施例中，根据接收的由DCN返回的消息执行替换第一单域控制器的处理包括：当接收的由DCN返回的消息为第一单域控制器正常应答消息时，放弃替换该第一单域控制器；当接收的由DCN返回的消息为第一单域控制器故障应答消息时，替换该第一单域控制器。

在一个优选的实施例中，替换该第一单域控制器包括：将第二单域控制器的属性参数配置为与第一单域控制器的属性参数相同的参数；启动进行了属性参数配置后的第二单域控制器；将启动的第二单域控制器与DCN进行连接。

在本实施例中提供了一种控制器替换方法，图2是根据本发明实施例的控制器替换方法的流程图二，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，判断在第二预定时间内是否接收到主多域控制器发送的第一消息；

步骤S204，在判断结果为否的情况下，执行替换该主多域控制器的处理。

其中，该第二预定时间与上述的第一预定时间可以相同也可以不同。

在一个优选的实施例中，执行替换该主多域控制器的处理包括：向优先级最高的备用多域控制器发送第二消息，其中，该第二消息用于指示备用多域控制器转换为主多域控制器。

在本实施例中还提供了一种控制器替换装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图3是根据本发明实施例的控制器替换装置的结构框图一，如图3所示，该装置包括发送模块32、第一判断模块34和第一处理模块36，下面对该装置进行说明。

发送模块32，用于发送第一消息给第一单域控制器；第一判断模块34，连接至上述发送模块32，用于判断在第一预定时间内是否接收到第一单域控制器根据第一消息返回的响应消息；第一处理模块36，连接至上述第一判断模块34，用于在判断结果为否的情况下，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换该第一单域控制器的替换处理。

图4是根据本发明实施例的控制器替换装置中第一处理模块36的结构框图，如图4所示，该第一处理模块36包括第一发送单元42和处理单元44，下面对该第一处理模块36进行说明。

第一发送单元42，用于将用于对第一单域控制器进行故障查询的查询请求发送给数据控制网DCN；处理单元44，连接至上述第一发送单元42，用于根据接收的由DCN返回的消息执行替换第一单域控制器的处理。

图5是根据本发明实施例的控制器替换装置中处理单元44的结构框图，如图5所示，该处理单元44包括放弃子单元52或替换子单元54，下面对该处理单元44进行说明。

放弃子单元52，用于当接收的由DCN返回的消息为第一单域控制器正常应答消息时，放弃替换该第一单域控制器；替换子单元54，用于当接收的由DCN返回的消息为第一单域控制器故障应答消息时，替换该第一单域控制器。

图6是根据本发明实施例的控制器替换装置中替换子单元54的结构框图，如图6所示，该替换子单元54包括配置次子单元62、启动次子单元64和连接次子单元66，下面对该替换子单元54进行说明。

配置次子单元62，用于将第二单域控制器的属性参数配置为与第一单域控制器的属性参数相同的参数；启动次子单元64，连接至上述配置次子单元62，用于启动进行了属性参数配置后的第二单域控制器；连接次子单元66，连接至上述启动次子单元，用于将启动的第二单域控制器与DCN进行连接。

图7是根据本发明实施例的控制器替换装置的结构框图二，如图7所示，该装置包括第二判断模块72和第二处理模块74，下面对该装置进行说明。

第二判断模块72，用于判断在第二预定时间内是否接收到主多域控制器发送的第一消息；第二处理模块74，连接至上述第二判断模块72，用于在判断结果为否的情况下，执行替换该主多域控制器的处理。

图8是根据本发明实施例的控制器替换装置中第二处理模块74的结构框图，如图8所示，该第二处理模块74包括第二发送单元82，下面对其进行说明。

第二发送单元82，用于向优先级最高的备用多域控制器发送第二消息，其中，该第二消息用于指示备用多域控制器转换为主多域控制器。

下面以SDN中控制器故障的处理为例对本发明进行说明。在该实施例中为了提高SDN网络的稳定性，提供多域场景下，控制器发生故障时的处理方法。

图9a是根据本发明实施例的SDN的总体架构图，如图9a所示，包括一个多域控制器、2个单域控制器和DCN。为了突出本发明的重点，把DCN里面节点略去，根据发明内容改成如图9b所示，该图9b是根据本发明实施例的SDN场景图。其中，主多域控制器在系统中只能有一台，主要功能包括跨域连接的路径计算、连接管理、保护恢复、传送资源。备用多域控制器只能接受主多域控制器的信息，主多域控制器能正常工作的时候，不能控制单域控制器。指定设置一台多域控制器为主多域控制器，其他为备用多域控制器。备用多域控制器也设置不同的优先级来标识当主多域控制器故障的时候，哪台备用多域控制器设置为主多域控制器。单域控制器在系统中可以有很多台，主要功能是域内连接路径计算、建立删除恢复，网络拓扑管理和向上层提供域内传送资源的拓扑信息。

在本发明实施例中，可以设置多个多域控制器与单域控制器和数据控制网(DataControllerNetwork，简称为DCN)都有接口；其中，设置多个多域控制器中的一个是主多域控制器，其他都是备用多域控制器；实时保持主多域控制器与单域控制器通信，如果正常，维持当前通信，当主多域控制器和单域控制器通信异常时需要执行替换单域控制器或替换主多域控制器的操作。

图10是根据本发明实施例的处理控制器故障的流程图，如图10所示，包括如下步骤：

首先需要配置多域控制器和单域控制器信息。

步骤S1002，部署多个多域控制器，部署的多个多域控制器为多个对等设备。

步骤S1004，配置多个对等的多域控制器中的一个为主多域控制器，其他的设置为备用多域控制器。

多域控制器的报文格式如图11所示，图11是根据本发明实施例的多域控制器地址Sub-TLV格式示意图。其中，Type为1表示主多域控制器，Type为2表示备用多域控制器，priority表示备用多域控制器的优先级(主多域控制器优先级为1)。address-type表示IP地址类型，1为IPV4类型，2为IPV6类型，ControllorIPAddress为控制器的IP地址。

步骤S1006，配置控制器和控制器基本信息。

配置单域控制器地址和域ID，单域控制器的报文格式如图12所示，图12是根据本发明实施例的单域控制器地址Sub-TLV格式示意图，其中，Type为3表示单域控制器，address-type表示IP地址类型，1为IPV4类型，2为IPV6类型，ControllorIPAddress为控制器的IP地址。DomainID为配置的域ID，用于标识控制器所作用的域。

步骤S1008，判断主多域控制器和单域控制器之间是否正常通信，其中，通过设置主多域控制器周期性的发送hello消息(同上述第一消息)给单域控制器，判断是否能正常通信，在判断结果为是的情况下转至步骤S1010，在判断结果为否的情况下，转至步骤S1012。

步骤S1010，维持正常通信。

步骤S1012，判断是主多域控制器故障还是单域控制器故障，在判断结果为单域控制器发送故障时，转至步骤S1014，在判断结果为主多域控制器发生故障时，转至步骤S1022，其中，当主多域控制器收不到单域控制器的应答消息时，判断单域控制器出现故障。

步骤S1014，主多域控制器执行代替单域控制器的操作。

步骤S1016，主多域控制器发起请求消息给DCN请求代替单域控制器。

步骤S1018，DCN发消息给单域控制器，查询该单域控制器是否发送故障，在设置的时间内收到相应消息，发送应答消息(同上述的响应消息)给主多域控制器，同时单域控制器发送hello消息给多域控制器，维持原先的正常通信不变；在设置的时间内没有收到相应消息，发送应答消息(同上述的响应消息)给主多域控制器，同时关闭与单域控制器的接口信息。

步骤S1020，主多域控制器代替单域控制器。

图13是根据本发明实施例的多域控制器的结构图，如图13所示，在多域控制器中增加了一个内部单域控制器，在单域控制器出现问题的时候，可以暂时代替单域控制器。内部单域控制器也需要配置基本属性，不同在于DomainID设置为0，表示是属于多域控制器的单域控制器。当主多域控制器要代替故障的单域控制器的时候，在主多域控制器内部，通过flowmod消息给自身的单域控制器要求代替故障的单域控制器，在消息的ofp_port结构体需要扩展work_status(这个表示是否启动内部的单域控制器，为1表示启动，为0表示不使用)和domain_ID(表示需要代替的域)如图14所示，图14是根据本发明实施例的ofp-port结构体扩展示意图。当内部的单域控制器收到work_status是1，根据domain_ID修改自身的DomainID，代替故障的单域控制器控制DCN。当原先故障的单域控制器恢复之后，主动发消息给主多域控制器，表示已经恢复。然后主多域控制器发消息给内部的单域控制器，通过flowmod消息，work_status为0，domain_ID为0，修改内部单域控制器自身的属性。内部单域控制器关闭与DCN的接口。

步骤S1022，备用多域控制器代替原来主多域控制器。

步骤S1024，单域控制器发送消息给备用多域控制器请求代替主多域控制器。其中，单域控制器对应时间内接受不到hello消息，主动发hello消息给备用多域控制器。

步骤S1026，备用多域控制器成为主多域控制器。

在单域控制器主动发hello消息给备用多域控制器后，优先级最高的备用多域控制器收到此消息，该备用多域控制器转为主多域控制器，Type为1，然后周期性发送hello消息给单域控制器。同时新的主多域控制器发消息给其他备份多域控制器，修改优先级。之前的主多域控制器故障解除之后，修改Type和priority，变成备用多域控制器。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种控制器替换方法，其特征在于，包括：

发送第一消息给第一单域控制器；

判断在第一预定时间内是否接收到所述第一单域控制器根据所述第一消息返回的响应消息；

在判断结果为否的情况下，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换所述第一单域控制器的替换处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换所述第一单域控制器的替换处理包括：

将用于对第一单域控制器进行故障查询的查询请求发送给数据控制网DCN；

根据接收的由所述DCN返回的消息执行替换所述第一单域控制器的处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据接收的由所述DCN返回的消息执行替换所述第一单域控制器的处理包括：

当接收的由所述DCN返回的消息为第一单域控制器正常应答消息时，放弃替换所述第一单域控制器；

当接收的由所述DCN返回的消息为第一单域控制器故障应答消息时，替换所述第一单域控制器。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，替换所述第一单域控制器包括：

将所述第二单域控制器的属性参数配置为与所述第一单域控制器的属性参数相同的参数；

启动进行了属性参数配置后的所述第二单域控制器；

将启动的所述第二单域控制器与所述DCN进行连接。

5.一种控制器替换方法，其特征在于，包括：

判断在第二预定时间内是否接收到主多域控制器发送的第一消息；

在判断结果为否的情况下，执行替换所述主多域控制器的处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，执行替换所述主多域控制器的处理包括：

向优先级最高的备用多域控制器发送第二消息，其中，所述第二消息用于指示所述备用多域控制器转换为主多域控制器。

7.一种控制器替换装置，其特征在于，包括：

发送模块，用于发送第一消息给第一单域控制器；

第一判断模块，用于判断在第二预定时间内是否接收到所述第一单域控制器根据所述第一消息返回的响应消息；

第一处理模块，用于在判断结果为否的情况下，执行主多域控制器中的第二单域控制器替换所述第一单域控制器的替换处理。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一处理模块包括：

第一发送单元，用于将用于对第一单域控制器进行故障查询的查询请求发送给数据控制网DCN；

处理单元，用于根据接收的由所述DCN返回的消息执行替换所述第一单域控制器的处理。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理单元包括：

放弃子单元，用于当接收的由所述DCN返回的消息为第一单域控制器正常应答消息时，放弃替换所述第一单域控制器；

替换子单元，用于当接收的由所述DCN返回的消息为第一单域控制器故障应答消息时，替换所述第一单域控制器。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述替换子单元包括：

配置次子单元，用于将所述第二单域控制器的属性参数配置为与所述第一单域控制器的属性参数相同的参数；

启动次子单元，用于启动进行了属性参数配置后的所述第二单域控制器；

连接次子单元，用于将启动的所述第二单域控制器与所述DCN进行连接。

11.一种控制器替换装置，其特征在于，包括：

第二判断模块，用于判断在第二预定时间内是否接收到主多域控制器发送的第一消息；

第二处理模块，用于在判断结果为否的情况下，执行替换所述主多域控制器的处理。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第二处理模块包括：

第二发送单元，用于向优先级最高的备用多域控制器发送第二消息，其中，所述第二消息用于指示所述备用多域控制器转换为主多域控制器。