CN105763416B - 一种数据传输方法及控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种数据传输方法和控制器，以提高资源利用率并防止资源浪费。所述的方法包括：接收源网络设备上报的流量的首个数据包；依据所述首个数据包确定目的网络设备；向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN隧道转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN封装并转发；对所述首个数据包进行VXLAN封装，并将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，以使所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备。从而通过控制器的统一管理、控制，提高资源利用率并防止资源浪费。

Description

一种数据传输方法及控制器
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种数据传输方法和一种控制器。
背景技术
宽带远程接入服务器(Broadband Remote Access Server，BRAS)是面向宽带网络应用的接入网关，它位于骨干网的边缘层，可以完成用户带宽的IP/ATM网的数据接入，目前接入手段主要基于无源光纤网络(Passive Optical Network，PON)/各种类型的数字用户线路(Digital Subscriber Line，xDSL)/电缆调制解调器(Cable Modem，CM)/高速以太网技术的局域网(Local Area Network，LAN)/无线宽带数据接入的无线局域网(WirelessLocal Area Networks，WLAN)等，实现商业楼宇及小区住户的宽带上网。
在现有城域网组网模型中，BRAS部署在城域网的汇聚机房，宽带用户由光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)接入，再通过汇聚交换机(HJSW)连接至BRAS/SR。通常BRAS设备在城域网中的汇聚机房分散部署，各自接入对应区域内的宽带用户，即每个BRAS设备为固定区域的宽带用户服务。但是，不同区域的宽带用户数量不同，导致不同区域的BRAS设备资源利用率不同，即存在资源分布不均匀的问题；此外，BRAS设备通常是按照高峰期业务配置，而在低峰接入时段BRAS设备的利用率非常低。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种数据传输方法和控制器，以提高资源利用率并防止资源浪费。
相应的，本发明实施例还提供了一种控制器，用以保证上述方法的实现及应用。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种数据传输方法，包括：接收源网络设备上报的流量的首个数据包；依据所述首个数据包确定目的网络设备；向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN隧道转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN封装并转发；对所述首个数据包进行VXLAN封装，并将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，以使所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备。
可选的，当所述源网络设备为汇聚交换机时，所述依据所述首个数据包确定目的网络设备，包括：从所述汇聚交换机接收到所述流量的首个数据包时，按照预置调度规则从接入服务器资源池中选择一个接入服务器作为所述目的网络设备。
可选的，当所述源网络设备为汇聚交换机时，依据所述首个数据包确定目的网络设备之后，还包括：向汇聚交换机和接入服务器下发VTEP配置，汇聚交换机和接入服务器之间建立VXLAN隧道。
可选的，当所述源网络设备为汇聚交换机时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导接入服务器向汇聚交换机进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发；当所述源网络设备为接入服务器时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导汇聚交换机向接入服务器进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发。
可选的，所述接收源网络设备上报的流量的首个数据包，包括：接收源网络设备通过SDN传输通道上报的首个数据包；所述将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，包括：通过SDN传输通道将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备。
本发明实施例还公开了一种控制器，包括：接收模块，用于接收源网络设备上报的流量的首个数据包；设备确定模块，用于依据所述首个数据包确定目的网络设备；VXLAN配置模块，用于向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN封装并转发；封装模块，用于对所述首个数据包进行VXLAN封装；回传模块，用于将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，以使所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备。
可选的，所述设备确定模块，用于从所述汇聚交换机接收到所述流量的首个数据包时，按照预置调度规则从接入服务器资源池中选择一个接入服务器作为所述目的网络设备。
可选的，所述VXLAN配置模块，还用于向汇聚交换机和接入服务器下发VTEP配置，汇聚交换机和接入服务器之间建立VXLAN隧道。
可选的，当所述源网络设备为汇聚交换机时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导接入服务器向汇聚交换机进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发；当所述源网络设备为接入服务器时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导汇聚交换机向接入服务器进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发。
可选的，所述接收模块，用于接收源网络设备通过SDN传输通道上报的首个数据包；所述回传模块，用于通过SDN传输通道将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备。
与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：
控制器对资源统一管理和控制，通过接收源网络设备上报的流量的首个数据包，确定目的网络设备，向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN隧道转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN(Virtual eXtensible LAN，可扩展虚拟网络)封装并转发，控制器还对所述首个数据包进行VXLAN封装，并将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备，从而通过控制器的统一管理、控制，提高资源利用率并防止资源浪费。
附图说明
图1是本发明的一种数据传输方法实施例的步骤流程图；
图2是本发明实施例中VXLAN报文的封装格式示意图；
图3是本发明实施例中BRAS资源池系统的上行传输示意图；
图4是本发明的另一种数据传输方法实施例中上行传输的步骤流程图；
图5是本发明实施例中用户的数据业务上行传输流程；
图6是本发明的另一种数据传输方法实施例中下行传输的步骤流程图；
图7是本发明实施例中用户的数据业务下行传输流程；
图8是本发明实施例中BRAS资源池系统的流量传输示意图；
图9是本发明一种控制器实施例的结构框图；
图10是本发明一种数据传输系统实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例的核心构思之一在于，提出一种数据传输方法和控制器，以提高资源利用率并防止资源浪费。其中，控制器对资源统一管理和控制，通过接收源网络设备上报的流量的首个数据包，确定目的网络设备，向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN隧道转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN(Virtual eXtensible LAN，可扩展虚拟网络)封装并转发，控制器还对所述首个数据包进行VXLAN封装，并将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备，从而通过控制器的统一管理、控制，提高资源利用率并防止资源浪费。
实施例一
若接入服务器仅为固定区域的用户提供服务，很可能出现资源分布不均匀以及资源利用率低的问题。本实施例中城域网组网的数据传输系统包括：控制器、汇聚交换机和接入服务器，将各接入服务器构成服务器资源池，即城域网中的接入服务器资源可以集中部署在资源池中，采用控制器的管理和调度实现汇聚交换机和接入服务器之间的数据传输。实现资源的集中管理和控制，解决传统接入服务器设备分散部署带来的资源利用率低的问题，能够有效降低运营成本。本申请实施例中交换机包括汇聚交换机HJSW，接入服务器包括：宽带远程接入服务器BRAS，在城域网组网中，宽带用户由OLT接入，再通过HJSW连接至BRAS。
参照图1，示出了本发明的一种数据传输方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤102，接收源网络设备上报的流量的首个数据包；。
步骤104，依据所述首个数据包确定目的网络设备。
步骤106，向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN封装并转发。
步骤108，对所述首个数据包进行VXLAN封装，并将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，以使所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备。
本实施例中将各接入服务器构成服务器资源池，控制器对资源池中接入服务器进行管理，从而控制器能够对资源进行集中管理和控制，即控制器用于管理和分配全局VXLAN隧道资源，为HJSW和BRAS分配VXLAN隧道，其中，将VXLAN隧道中发送数据的设备称为源VTEP(VXLAN Tunnel End Point，VXLAN隧道端点)设备，将接收数据的设备称为目的VTEP设备。
源网络设备可以将流量的首个数据包上传给控制器，控制器接收首个数据包，控制器依据该首个数据包可以确定目的网络设备。其中，在源网络设备为HJSW时，目的网络设备为BRAS，则控制器可以从资源池中选取BRAS作为目的网络设备。然后控制器向所述源网络设备和目的网络设备分别下发相应的转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN封装并转发。
控制器对首个数据包进行VXLAN封装，即为首个数据包添加VXLAN头得到VXLAN封装后的首个数据包，将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备。源网络设备在接收到该VXLAN封装后的首个数据包后，可以从该VXLAN封装的首个数据包中获取目的网络设备的地址信息，从而将VXLAN封装的首个数据包通过相应的VXLAN隧道发送给目的网络设备。
综上，控制器对资源统一管理和控制，通过接收源网络设备上报的流量的首个数据包，确定目的网络设备，向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN隧道转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN(Virtual eXtensible LAN，可扩展虚拟网络)封装并转发，控制器还对所述首个数据包进行VXLAN封装，并将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备，从而通过控制器的统一管理、控制，提高资源利用率并防止资源浪费。
本发明实施例基于VXLAN技术进行HJSW和BRAS之间的数据传输，可以采用VXLAN的典型网络模型实现，其中，用VXLAN的典型网络模型包括如下内容：
(1)虚拟机(Virtual Machine，VM)：在一台服务器上可以创建多台虚拟机，不同的虚拟机可以属于不同的VXLAN。属于相同VXLAN的虚拟机处于同一个逻辑二层网络，彼此之间二层互通；属于不同VXLAN的虚拟机之间二层隔离。VXLAN通过VXLAN ID来标识，VXLAN ID又称VNI(VXLAN Network Identifier，VXLAN网络标识符)，其长度为24比特。
(2)VXLAN隧道端点(VXLAN Tunnel End Point，VTEP)：VXLAN的边缘设备。VXLAN的相关处理都在VTEP上进行，例如识别以太网数据帧所属的VXLAN、基于VXLAN对数据帧进行二层转发、封装/解封装报文等。VTEP可以是一台独立的物理设备，也可以是虚拟机所在的服务器。
(3)VXLAN隧道：两个VTEP之间的点到点逻辑隧道。VTEP为数据帧封装VXLAN头、UDP头和IP头后，通过VXLAN隧道将封装后的报文转发给远端VTEP，远端VTEP对其进行解封装。
因此在创建VXLAN隧道时，控制器将HJSW和BRAS分别配置为VXLAN隧道两端的VTEP。
(4)核心设备：IP核心网络中的设备。核心设备不参与VXLAN处理，仅需要根据封装后报文的目的IP地址对报文进行三层转发。
(5)虚拟交换实例(Virtual Switch Instance，VSI)：VTEP上为一个VXLAN提供二层交换服务的虚拟交换实例。VSI可以看作是VTEP上的一台基于VXLAN进行二层转发的虚拟交换机，它具有传统以太网交换机的所有功能，包括源MAC地址学习、MAC地址老化、泛洪等。VSI与VXLAN一一对应。
其中，VXLAN报文的封装格式如图2所示，VXLAN报文的封装格式为：在原始二层数据帧外添加8字节VXLAN头、8字节UDP头和20字节IP头。其中，UDP头的目的端口号为VXLANUDP端口号(缺省为4789)。VXLAN头主要包括标记位和标识信息VXLAN ID两部分；标记位：“I”位为1时，表示VXLAN头中的VXLAN ID有效；“I”位为0，表示VXLAN ID无效。其他位保留未用，设置为0。VXLAN ID：用来标识一个VXLAN网络，长度为24比特。
本发明实施例中，VXLAN隧道转发流表包括第一转发流表和第二转发流表，控制器确定流量传输的HJSW和BRAS后，为HJSW和BRAS分别下发第一转发流表和第二转发流表，当所述源网络设备为汇聚交换机时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导接入服务器向汇聚交换机进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发；当所述源网络设备为接入服务器时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导汇聚交换机向接入服务器进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发。
实施例二
参照图3，示出了本发明实施例所述的BRAS资源池系统架构示意图。
由该BRAS资源池构成的系统包括：BRAS资源池控制器(即控制器)、BRAS网元(即接入服务器)、HJSW(即交换机)和OLT，其中，BRAS网元和HJSW之间通过VXLAN隧道传输数据，HJSW和OLT之间通过QinQ隧道传输数据。
其中，BRAS资源池控制器具有以下特征：
1、BRAS资源管理：从资源池的BRAS网元获取资源信息(包括用户数、流量、CPU负载等)；
2、用户资源管理：从汇聚交换机(HJSW)获取接入侧用户资源信息；
3、隧道资源管理：管理和分配全局VXLAN隧道资源；
4、业务调度管理：通过配置和调整HJSW与BRAS之间的隧道，将HJSW上接入的特定用户的流量调度至选取的BRAS网元。
BRAS网元具有以下特征：
1、终结VXLAN隧道，从VXLAN隧道上剥离宽带用户报文(包括PPPoE、IPoE等)；
2、为城域网范围内所有用户提供接入服务；
3、所有的BRAS网元组成资源池，功能对等，可以相互备份。
其中，BRAS网元可以是实体物理BRAS设备，也可以是基于x86服务器平台中的虚拟化软件BRAS。
汇聚交换机HJSW具有以下特征：
1、支持VXLAN隧道：上行流量全部转入VXLAN转发至相应的BRAS网元，下行流量从VXLAN隧道解封装，VLAN内转发；
2、转发与控制分离：为资源池控制器提供管理控制接口，由控制器对流经HJSW的流量进行决策调度。
基于上述系统，BRAS资源池控制器管理、调度BRAS网元和HJSW之间交互过程，具体包括HJSW到BRAS的上行传输过程和BRAS到HJSW的下行传输过程，其中：
从HJSW到BRAS的上行传输过程
参照图4，示出了本发明的另一种数据传输方法实施例中上行传输的步骤流程图，具体包括如下步骤：
步骤402，汇聚交换机通过SDN传输通道将流量的首个数据包上报给控制器。
用户的数据流量通过OLT发送给HJSW，HJSW获取流量的首个数据包即第一个数据包，将首个数据包通过软件定义网络(Software Defined Network,SDN)传输通道上报给控制器，例如通过Packet In通道封装成packet_in数据包上报，相应控制器如BRAS资源池控制器可以接收交换机发送的首个数据包。本实施例中，SDN网络基于OpenFlow协议，使用OpenFlow通道传输数据。
步骤404，按照预置调度规则从接入服务器资源池中选择一个接入服务器作为所述目的网络设备。
在上行传输中汇聚交换机上传的首包并没有指定BRAS设备，因此控制器可以从BRAS资源池中选择BRAS，因此可以基于预置调度规则选择BRAS作为目的网络设备即目的VTEP设备。其中，预置调度规则，可以依据实际需求设定，例如根据数据包所需的流量，又如依据各接入服务器的CPU负载情况等设定，例如可以选取空闲的BRAS作为目的VTEP设备。
步骤406，控制器向汇聚交换机和接入服务器下发VTEP配置，汇聚交换机和接入服务器之间建立VXLAN隧道。
步骤408，控制器向所述汇聚交换机发送第一转发流表，并向所述接入服务器发送第二转发流表。
上行传输中HJSW为源VTEP设备，选择的BRAS为目的VTEP设备，控制器向HJSW和BRAS下发VTEP配置，基于该配置在HJSW和BRAS之间建立了VXLAN隧道，控制器分别向HJSW下发第一转发流表，以及向BRAS下发第二转发流表，所述第一转发流表和第二转发流表包括：地址信息、实例信息和端口信息。
其中，第一转发流表的一种示例如表1所示：
表1
第二转发流表的一种示例如表2所示：
表2
在本步骤中下发的转发流表用于指导BRAS向HJSW进行该流量的后续数据包的VXLAN封装并转发。
步骤410，控制器通过添加VXLAN头对所述首个数据包进行VXLAN封装。
步骤412，控制器通过SDN传输通道将VXLAN封装后的首个数据包返回给汇聚交换机。
在VXLAN隧道分配完成后，控制器对流量的首个数据包进行VXLAN封装。通过VXLAN封装生成封装的首个数据包，然后控制器将该VXLAN封装的首个数据包回传给HJSW。其中，控制器可以通过SDN传输通道将VXLAN封装后的首个数据包返回给HJSW，例如通过PacketOut通道封装成packet_out数据包。其中，VXLAN封装后的首个数据包的IP头中包含的目的地址为选择的BRAS的IP地址。
步骤414，汇聚交换机通过VXLAN隧道向接入服务器发送VXLAN封装的首个数据包。
HJSW根据VXLAN封装后的首包确定目的IP地址，将这个VXLAN封装后的首包发送给选择的BRAS，其中，HJSW可以找三层路由转发表通过三层网络转发，由于VXLAN隧道已经建立，BRAS就会从VXLAN隧道接收该数据包。
步骤416，接入服务器对VXLAN封装的首个数据包进行解封。
选择的HJSW接收到VXLAN封装的首个数据包后，可以对该VXLAN封装的首个数据包进行解封。
依据上述交互过程，用户的数据业务上行传输流程如图5所示，其中，用户可以为PPPoE用户，PPPoE即PPP over Ethernet，是以太网的点对点协议，可以基于PPPoE执行以下至少一种业务：宽带业务、交互网络电视(IPTV)业务、语音业务、企业专线以及MPLS VPN等。
HJSW将用户首包(首个数据包)通过Packet In通道上报控制器；控制器基于调度规则选择提供服务的BRAS，如BRAS网元1。下发用户的第一转发流表(如表1所示的MACTable on HJSW)至HJSW，同时给远端BRAS内的VTEP下发第二转发流表(如表2所示的MACTable on BRAS)；对用户首包进行VXLAN封装，将VXLAN封装后的用户首包Packet Out至HJSW；HJSW作为VXLAN隧道端点，将VXLAN封装后的用户首包通过VXLAN隧道转发至另一隧道端点BRAS。
从BRAS到HJSW的下行传输过程，具体过程如下：
参照图6，示出了本发明的另一种数据传输方法实施例中下行传输的步骤流程图，具体包括如下步骤：
步骤602，接入服务器通过SDN传输通道将首个数据包上报给控制器。
对于BRAS要发送的首个数据包，该首个数据包是对HJSW发送的首包的响应，此时BRAS为源网络设备，将首个数据包通过SDN传输通道上报给控制器，如通过SDN的Packet In通道封装成packet_in数据包上报。
步骤604，依据所述首个数据包确定目的汇聚交换机。
在下行传输过程中实际上目的网络设备即HJSW是确定的，因此控制器依据该首个数据包可以确定HJSW，即下行传输中BRAS为源VTEP设备，该HJSW为目的VTEP设备。
此外，在上行传输过程中，控制器已经确定了VXLAN隧道上行传输两端的HJSW和BRAS，即上行传输中HJSW的数据包传输给BRAS，相应下行传输中，BRAS也可以把属于该HJSW的数据包回传给HJSW，即可以基于上行过程确定下行传输的双方。
步骤606，控制器向所述汇聚交换机发送第一转发流表，并向所述接入服务器发送第二转发流表。
其中，第一转发流表的另一种示例如表3所示：
表3
第二转发流表的另一种示例如表4所示：
表4
本步骤下发的VXLAN隧道转发流表用于指导汇聚交换机向接入服务器进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发。
步骤608，控制器通过添加VXLAN头对所述首个数据包进行VXLAN封装。
步骤610，控制器通过SDN传输通道将VXLAN封装的首个数据包回传给接入服务器。
控制器对所述首个数据包进行VXLAN封装，然后将该VXLAN封装的首个数据包回传给BRAS。其中，控制器可以通过SDN传输通道将VXLAN封装后的首个数据包返回给BRAS，例如通过Packet Out通道封装成packet_out数据包回传。
步骤612，接入服务器通过VXLAN隧道向汇聚交换机发送VXLAN封装的首个数据包。
BRAS接收到VXLAN封装的首个数据包之后，依据该VXLAN封装后首个数据包的目的IP地址，然后将VXLAN封装后的首个数据包发送给HJSW。其中，BRAS可以找三层路由转发表通过三层网络转发，由于VXLAN隧道已经建立，HJSW就会从VXLAN隧道接收该数据包。
步骤614，汇聚交换机对VXLAN封装的首个数据包进行解封。
HJSW从VXLAN隧道收到VXLAN封装的首个数据包后，对该VXLAN封装的首个数据包进行解封，然后检查转发流表如表3，将VXLAN报文解封装后的数据包通过相应表项中的出接口发送给用户。
BRAS到HJSW的下行传输流程如图7所示，BRAS内VTEP收到首包后通过Packet In通道上报控制器；控制器下发BRAS的第二转发流表(如表4所示的MAC Table on BRAS)至VTEP，同时给远端HJSW下发第一转发流表(如表3所示的MAC Table on HJSW)；对BRAS首包进行VXLAN封装，将VXLAN封装后的首包Packet Out至BRAS；BRAS通过VXLAN隧道把用户首包备转发至HJSW再到用户。
在完成流量的首个数据包的上传并接收到响应消息后，对该流量的后续报文，HJSW查自身转发流表，对数据包进行VXLAN封装，通过VXLAN隧道发送至BRAS。相应的，BRAS对后续数据包的响应数据包由BRAS查找自身转发流表，进行VXLAN封装，通过VXLAN隧道发送至HJSW。
从而通过控制器对HJSW和BRAS间流量的首包完成传输和响应后，针对该流量的后续报文，可以基于控制器下发的完成转发流表，执行VXLAN封装和转发。
实施例三
本实施例中，由控制器对BRAS资源池中BRAS进行统一调度，实现HJSW和BRAS之间的流量的转发。
参照图8，示出了本发明实施例中BRAS资源池系统的流量传输示意图。
8.02、HJSW从OLT接收流量的首个数据包。
8.04、HJSW将首个数据包通过Packet In通道上传给BRAS资源池控制器。
8.06、BRAS资源池控制器基于调度规则，从BRAS资源池中选择一个BRAS网元。
8.08、控制器向HJSW和BRAS下发VTEP配置，HJSW和BRAS之间建立VXLAN隧道；并且控制器对首个数据包进行VXLAN封装，以及分别向HJSW和BRAS下发转发流表。
其中，VXLAN封装后的首包的IP头中包含的目的地址为选择的BRAS的IP地址，此处的转发流表用于指导BRAS向HJSW的VXLAN报文的转发。
8.10、控制器将VXLAN封装的首个数据包packet_out至HJSW。
8.12、HJSW根据VXLAN封装后的首包的目的IP地址，将该VXLAN封装后的首包通过VXLAN隧道发送给选择的BRAS。
其中，HJSW查找三层路由转发表通过三层网络转发，由于VXLAN隧道已建立，对于BRAS而言就是从VXLAN隧道收到的该VXLAN封装的数据包。
8.14、BRAS接收到来自的HJSW的上述VXLAN封装后的首包后，对这个首包进行响应，将这个响应的数据包packet in到控制器。
8.16、控制器依据该响应的数据包更新得到转发流表，分别向HJSW和BRAS下发转发流表；以及对响应的数据包进行VXLAN封装。
其中，该转发流表用于指导HJSW向BRAS的VXLAN报文的转发。
8.18、控制器将VXLAN封装后的首包packet out至BRAS。
8.20、BRAS将VXLAN封装后的响应的数据通过VXLAN隧道发送至HJSW。
8.22、HJSW对该流量的后续数据包，查询第一转发流表进行VXLAN封装，通过VXLAN隧道发送至BRAS。
8.24、BRAS对后续数据包的响应数据包，查询第二转发流表进行VXLAN封装，通过VXLAN隧道发送至HJSW。
从而通过控制器的管理、控制在HJSW和BRAS之间转发流量，由控制器基于资源池分配BRAS，提高BRAS的资源利用率并防止资源浪费。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
实施例四
在上述实施例的基础上，本实施还提供了一种控制器。
参照图9，示出了本发明一种控制器实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：
接收模块902，用于接收源网络设备上报的流量的首个数据包。
设备确定模块904，用于依据所述首个数据包确定目的网络设备。
VXLAN配置模块906，用于向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN封装并转发。
封装模块908，用于对所述首个数据包进行VXLAN封装。
回传模块910，用于将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，以使所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备。
本发明一个可选实施例中，所述设备确定模块904，用于从所述汇聚交换机接收到所述流量的首个数据包时，按照预置调度规则从接入服务器资源池中选择一个接入服务器作为所述目的网络设备。
可选的，所述VXLAN配置模块906，还用于向汇聚交换机和接入服务器下发VTEP配置，汇聚交换机和接入服务器之间建立VXLAN隧道。
可选的，当所述源网络设备为汇聚交换机时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导接入服务器向汇聚交换机进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发；当所述源网络设备为接入服务器时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导汇聚交换机向接入服务器进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发。
本发明另一个可选实施例中，所述接收模块902，用于接收源网络设备通过SDN传输通道上报的首个数据包；所述回传模块910，用于通过SDN传输通道将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备。
控制器对资源统一管理和控制，通过接收源网络设备上报的流量的首个数据包，确定目的网络设备，向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN隧道转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN(Virtual eXtensible LAN，可扩展虚拟网络)封装并转发，控制器还对所述首个数据包进行VXLAN封装，并将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备，从而通过控制器的统一管理、控制，提高资源利用率并防止资源浪费。
通过控制器的管理、控制在HJSW和BRAS之间转发流量，由控制器基于资源池分配BRAS，提高BRAS的资源利用率并防止资源浪费。
本发明实施例基于VXLAN技术进行HJSW和BRAS之间的数据传输，可以采用上述实施例所述的VXLAN典型网络模型实现。
实施例五
在上述实施例的基础上，本发明实施例还公开了一种数据传输系统。
参照图10，示出了本发明一种数据传输系统实施例的结构框图，具体可以包括如下设备：
所述数据传输系统，包括：控制器100、交换机110和接入服务器120。其中，所述控制器100包括如上述实施例四所述的控制器；
本实施例中，将BRAS构成BRAS资源池，由控制器对BRAS资源池中BRAS进行统一调度，实现HJSW和BRAS之间的数据传输，由该BRAS资源池构成的数据传输系统中，控制器100包括：BRAS资源池控制器，接入服务器120包括：BRAS网元，交换机110包括：HJSW，还具有OLT，其中，BRAS网元和HJSW之间通过VXLAN隧道传输数据，HJSW和OLT之间通过QinQ隧道传输数据。
其中，BRAS资源池控制器具有以下特征：
1、BRAS资源管理：从资源池的BRAS网元获取资源信息(包括用户数、流量、CPU负载等)；
2、用户资源管理：从汇聚交换机(HJSW)获取接入侧用户资源信息；
3、隧道资源管理：管理和分配全局VXLAN隧道资源；
4、业务调度管理：通过配置和调整HJSW与BRAS之间的隧道，将HJSW上接入的特定用户的流量调度至目标BRAS网元。
BRAS网元具有以下特征：
1、终结VXLAN隧道，从VXLAN隧道上剥离宽带用户报文(包括PPPoE、IPoE等)；
2、为城域网范围内所有用户提供接入服务；
3、所有的BRAS网元组成资源池，功能对等，可以相互备份。
其中，BRAS网元可以是实体物理BRAS设备，也可以是基于x86服务器平台中的虚拟化软件BRAS。
汇聚交换机HJSW具有以下特征：
1、支持VXLAN隧道：上行流量全部转入VXLAN转发至相应的BRAS网元，下行流量从VXLAN隧道解封装，VLAN内转发；
2、转发与控制分离：为资源池控制器提供管理控制接口，由控制器对流经HJSW的流量进行决策调度。
HJSW将用户首包(首个数据包)通过Packet In通道上报控制器；控制器基于调度规则选择提供服务的BRAS，如BRAS网元1。下发用户的第一转发流表(如表1所示的MACTable on HJSW)至HJSW，同时给远端BRAS内的VTEP下发第二转发流表(如表2所示的MACTable on BRAS)；对用户首包进行VXLAN封装，将VXLAN封装后的用户首包Packet Out至HJSW；HJSW作为VXLAN隧道端点，将VXLAN封装后的用户首包通过VXLAN隧道转发至另一隧道端点BRAS。
BRAS内VTEP收到首包后通过Packet In通道上报控制器；控制器下发BRAS的第二转发流表(如表4所示的MAC Table on BRAS)至VTEP，同时给远端HJSW下发第一转发流表(如表3所示的MAC Table on HJSW)；对BRAS首包进行VXLAN封装，将VXLAN封装后的首包Packet Out至BRAS；BRAS通过VXLAN隧道把用户首包备转发至HJSW再到用户。
即HJSW从OLT接收流量的首个数据包。HJSW将首个数据包通过Packet In通道上传给BRAS资源池控制器。BRAS资源池控制器基于调度规则，从BRAS资源池中选择一个BRAS网元。控制器向HJSW和BRAS下发VTEP配置，HJSW和BRAS之间建立VXLAN隧道；并且控制器对首个数据包进行VXLAN封装，以及分别向HJSW和BRAS下发转发流表。其中，VXLAN封装后的首包的IP头中包含的目的地址为选择的BRAS的IP地址，此处的转发流表用于指导BRAS向HJSW的VXLAN报文的转发。控制器将VXLAN封装的首个数据包packet_out至HJSW。HJSW根据VXLAN封装后的首包的目的IP地址，将该VXLAN封装后的首包通过VXLAN隧道发送给选择的BRAS。其中，HJSW查找三层路由转发表通过三层网络转发，由于VXLAN隧道已建立，对于BRAS而言就是从VXLAN隧道收到的该VXLAN封装的数据包。
BRAS接收到来自的HJSW的上述VXLAN封装后的首包后，对这个首包进行响应，将这个响应的数据包packet in到控制器。控制器依据该响应的数据包更新转发流表，分别向HJSW和BRAS下发转发流表；以及对响应的数据包进行VXLAN封装。其中，该转发流表用于指导HJSW向BRAS的VXLAN报文的转发。控制器将VXLAN封装后的首包packet out至BRAS。BRAS将VXLAN封装后的响应的数据通过VXLAN隧道发送至HJSW。HJSW对该流量的后续数据包，查询第一转发流表进行VXLAN封装，通过VXLAN隧道发送至BRAS。BRAS对后续数据包的响应数据包，查询第二转发流表进行VXLAN封装，通过VXLAN隧道发送至HJSW。
从而通过控制器的管理、控制在HJSW和BRAS之间转发流量，由控制器基于资源池分配BRAS，提高BRAS的资源利用率并防止资源浪费。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种数据传输方法和一种控制器，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
控制器接收源网络设备上报的流量的首个数据包；
依据所述首个数据包确定目的网络设备；
向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN隧道转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN封装并转发；
对所述首个数据包进行VXLAN封装，并将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，以使所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备；
当所述源网络设备为汇聚交换机时，所述依据所述首个数据包确定目的网络设备，包括：
从所述汇聚交换机接收到所述流量的首个数据包时，按照预置调度规则从接入服务器资源池中选择一个接入服务器作为所述目的网络设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述源网络设备为汇聚交换机时，依据所述首个数据包确定目的网络设备之后，还包括：
向汇聚交换机和接入服务器下发VTEP配置，汇聚交换机和接入服务器之间建立VXLAN隧道。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述源网络设备为汇聚交换机时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导接入服务器向汇聚交换机进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发；
当所述源网络设备为接入服务器时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导汇聚交换机向接入服务器进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述接收源网络设备上报的流量的首个数据包，包括：接收源网络设备通过SDN传输通道上报的首个数据包；
所述将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，包括：通过SDN传输通道将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备。
5.一种控制器，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收源网络设备上报的流量的首个数据包；
设备确定模块，用于依据所述首个数据包确定目的网络设备；
VXLAN配置模块，用于向所述源网络设备和目的网络设备分别下发VXLAN转发流表，所述VXLAN隧道转发流表用于指导所述网络设备对接收到的所述流量的后续数据包进行VXLAN封装并转发；
封装模块，用于对所述首个数据包进行VXLAN封装；
回传模块，用于将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备，以使所述源网络设备将所述将VXLAN封装后的首个数据包发送给所述目的网络设备；
所述设备确定模块，用于从汇聚交换机接收到所述流量的首个数据包时，按照预置调度规则从接入服务器资源池中选择一个接入服务器作为所述目的网络设备。
6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，
所述VXLAN配置模块，还用于向汇聚交换机和接入服务器下发VTEP配置，汇聚交换机和接入服务器之间建立VXLAN隧道。
7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，当所述源网络设备为汇聚交换机时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导接入服务器向汇聚交换机进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发；
当所述源网络设备为接入服务器时，所述VXLAN隧道转发流表用于指导汇聚交换机向接入服务器进行所述流量的后续数据包的VXLAN封装并转发。
8.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，
所述接收模块，用于接收源网络设备通过SDN传输通道上报的首个数据包；
所述回传模块，用于通过SDN传输通道将VXLAN封装后的首个数据包返回给所述源网络设备。
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