CN105827419B - 一种转发设备故障处理的方法、设备和控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种转发设备故障处理的方法、设备和控制器，涉及通信领域，能够解决现有技术中通过转发设备传递故障造成故障信息传递耗时，使得重新计算转发路径效率低的问题。其方法为：通过SNC接收第一转发设备发送的通知消息，通知消息包括第一转发设备的故障参数，故障参数包括第一转发设备的设备标识，发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值，根据设备标识及端口标识，确定经过端口标识所标识的端口的至少一个转发路径，再根据第一转发设备的故障参数和一个转发路径上的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新这一个转发路径。本发明实施例用于转发设备故障处理。

Description

一种转发设备故障处理的方法、设备和控制器
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种转发设备故障处理的方法、设备和控制器。
背景技术
在传统的网络架构中，由于硬件或软件原因导致某台转发设备产生了故障，例如转发设备端口误码故障、端口误帧故障和单纤故障等，需要将故障信息传递给其它设备时，往往依赖于协议报文来进行传递，以使得多个转发设备共同优化与此故障相关的报文转发路径。常用的协议报文为双向转发检测(英文：Bidirectional Forwarding Detection，BFD)协议，可以实现链路的快速收敛，确保业务的永续性。
以应用BFD协议传递端口循环冗余校验(英文：cyclic redundancy check，CRC)误码的方案为例。转发设备的端口上进行CRC误码检测，当端口检测到CRC误码后，通过BFD报文将误码信息发送给转发路径的入口节点。转发路径中的多个转发设备分别计算CRC误码，而后入口节点将正向转发路径的误码汇总计算误码率，进而确定误码率是否超过预设阈值决定是否触发转发路径和业务倒换。在此过程中，BFD报文通过多个转发设备才能到达入口节点，所以耗费的时间长，从而可能会使得业务中断，并且占用BFD系统硬件资源。
发明内容
本发明的实施例提供一种转发设备故障处理的方法、设备和控制器，能够解决现有技术中故障信息传递耗时，使得重新计算转发路径效率低的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种转发设备故障处理的方法，包括：
软件定义网络(英文：software-defined networking，SDN)控制器(英文：SDNcontroller，SNC)接收第一转发设备发送的通知消息，所述通知消息包括所述第一转发设备的故障参数，所述第一转发设备的故障参数包括所述第一转发设备的设备标识，所述第一转发设备的发生劣化的端口的端口标识及所述端口标识所标识的端口的劣化值；
所述SNC根据所述设备标识及所述端口标识，确定经过所述端口标识所标识的端口的至少一个转发路径；
所述SNC获取所述至少一个转发路径中的一个转发路径上除所述第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，所述其他转发设备的故障参数包括所述其他转发设备的设备标识，所述其他转发设备在所述一个转发路径上的端口的端口标识及在所述一个转发路径上的端口的劣化值；
所述SNC根据所述第一转发设备的故障参数和所述一个转发路径上除所述第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新所述一个转发路径。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现的方式中，所述SNC根据第一转发设备的故障参数和所述一个转发路径上除所述第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新所述一个转发路径包括：
所述SNC根据所述第一转发设备的所述端口标识所标识的端口的劣化值和所述其他转发设备在所述一个转发路径上的端口的劣化值计算所述一个转发路径上端口的总劣化值；
若所述一个转发路径上端口的总劣化值大于预设阈值，则所述SNC更新所述第一转发路径。
结合第一方面或第一方面的第一种可能实现的方式，在第一方面的第二种可能实现的方式中，所述SNC更新第一转发路径包括：
所述SNC计算更新后的第一转发路径，拆除所述第一转发路径，并按照所述更新后的第一转发路径建立所述更新后的第一转发路径；
或，所述SNC用所述第一转发路径的备份路径替换所述第一转发路径。
结合第一方面，第一方面的第一种和第二种可能实现的方式中的任意一个，在第一方面的第三种可能实现的方式中，所述通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，所述通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，所述TLV包括所述第一转发设备的故障参数。
第二方面，提供一种软件定义网络SDN控制器SNC，包括：
接收单元，用于接收第一转发设备发送的通知消息，所述通知消息包括所述第一转发设备的故障参数，所述第一转发设备的故障参数包括所述第一转发设备的设备标识，所述第一转发设备发生劣化的端口的端口标识及所述端口标识的端口的劣化值；
处理单元，用于根据所述设备标识及所述端口标识，确定经过所述端口标识所标识的端口的至少一个转发路径；
获取单元，用于获取所述至少一个转发路径中的一个转发路径上除所述第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，所述其他转发设备的故障参数包括所述其他转发设备的设备标识，所述其他转发设备在所述一个转发路径上的端口的端口标识及在所述一个转发路径上的端口的劣化值；
所述处理单元，还用于根据所述第一转发设备的故障参数和所述一个转发路径上除所述第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新所述一个转发路径。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现的方式中，所述处理单元用于：
根据所述第一转发设备的所述端口标识所标识的端口的劣化值和所述其他转发设备在所述一个转发路径上的端口的劣化值计算所述一个转发路径上端口的总劣化值；
若所述一个转发路径上端口的总劣化值大于预设阈值，则更新所述第一转发路径。
结合第二方面或第二方面的第一种可能实现的方式，在第二方面的第二种可能实现的方式中，所述处理单元用于：
计算更新后的第一转发路径，拆除所述第一转发路径，并按照所述更新后的第一转发路径建立所述更新后的第一转发路径；
或，用所述第一转发路径的备份路径替换所述第一转发路径。
结合第二方面，第二方面的第一种和第二种可能实现的方式中的任意一个，在第二方面的第三种可能实现的方式中，所述通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，所述通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，所述TLV包括所述第一转发设备的故障参数。
第三方面，提供一种转发设备故障处理的方法，包括：
转发设备向软件定义网络SDN控制器SNC发送通知消息，所述通知消息包括所述转发设备的故障参数，所述转发设备的故障参数包括所述转发设备的设备标识，所述转发设备的发生劣化的端口的端口标识及所述端口标识所标识的端口的劣化值；
所述转发设备接收所述SNC发送的路径建立消息，所述路径建立消息包括更新后的转发路径的路径信息。
结合第三方面，在第三方面的一种可能实现的方式中，所述通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，所述通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，所述TLV包括所述转发设备的故障参数。
第四方面，提供一种转发设备，包括：
发送单元，用于向软件定义网络SDN控制器SNC发送通知消息，所述通知消息包括所述转发设备的故障参数，所述转发设备的故障参数包括所述转发设备的设备标识，所述转发设备的发生劣化的端口的端口标识及所述端口标识所标识的端口的劣化值；
接收单元，用于接收所述SNC发送的路径建立消息，所述路径建立消息包括更新后的转发路径的路径信息。
结合第四方面，在第四方面的一种可能实现的方式中，所述通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，所述通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，所述TLV包括所述转发设备的故障参数。
第五方面，提供一种通信系统，包括如第二方面所述的控制器SNC和第四方面所述的转发设备。
本发明实施例提供一种转发设备故障处理的方法、设备和控制器，通过SNC接收第一转发设备发送的通知消息，通知消息包括第一转发设备的故障参数，第一转发设备的故障参数包括第一转发设备的设备标识，第一转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值，根据设备标识及端口标识，确定经过端口标识所标识的端口的至少一个转发路径，再获取至少一个转发路径中的一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，其他转发设备的故障参数包括其他转发设备的设备标识，其他转发设备在一个转发路径上的端口的端口标识及在一个转发路径上的端口的劣化值，控制器根据第一转发设备的故障参数和一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新这一个转发路径，这样，不用通过传统的通过转发设备间传递故障信息，而是将转发设备的故障信息通知给控制器，使控制器计算更新后的转发路径，能够解决现有技术中通过转发设备传递故障造成故障信息传递耗时，使得重新计算转发路径效率低的问题。
附图说明
图1为一种SDN网络架构图；
图2为本发明实施例提供的一种故障信息的传递方法流程示意图；
图3为一种SDN网络架构中的接口定义示意图；
图4为一种SDN网络中报文转发路径示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种故障信息的传递方法流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种故障信息的传递方法信号流向示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种故障信息的传递方法流程示意图；
图8为本发明实施例提供的一种控制器结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种转发设备结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种控制器结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种转发设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
软件定义网络(英文：software-defined networking,SDN)是通过将控制平面和数据平面分离开来，分别由控制器(英文：SDN controller，SNC)和转发设备(英文：Switch)，实现，实现了网络流量的灵活控制。
在SDN网络中，设备可以分为SNC和转发设备，该转发设备例如可以为网络交换机(英文：network switch)。一个SNC可以控制多个转发设备。如图1所示，控制器和转发设备间通过南向接口通信。南向接口可以是开放流(英文：OpenFlow)协议。SNC为SDN网络的控制设备。转发设备主要负责根据SNC通过南向接口发送的控制信息转发报文。
应用上述网络结构，本发明实施例提供一种转发设备故障处理的方法，如图2所示，包括：
201、SNC接收第一转发设备发送的通知消息，通知消息包括第一转发设备的故障参数，第一转发设备的故障参数中包括第一转发设备的设备标识，第一转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值。
202、SNC根据设备标识及端口标识，确定经过端口标识所标识的端口的至少一个转发路径。
203、SNC获取至少一个转发路径中的一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，其他转发设备的故障参数包括其他转发设备的设备标识，其他转发设备在一个转发路径上的端口的端口标识及在一个转发路径上的端口的劣化值。
204、SNC根据第一转发设备的故障参数和一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新该一个转发路径。
其中，SNC可以为网络交换机。当第一转发设备检测到该转发设备故障时，可以向控制器SNC发送通知消息，该通知消息中就包括第一转发设备的故障参数。
第一故障参数包括第一转发设备的设备标识，发生劣化的端口的端口标识，以及端口标识所标识的端口的劣化值。这里的劣化值可以用于表征第一转发设备所产生的故障类型和故障的量化值，例如，第一转发设备产生端口误码，劣化值可以为：误码率20％。
对于步骤201，示例性的，在图1所示的网络结构中，假设网络交换机1通过CRC校验检测到端口误码，便可以向SNC发送通知消息，该通知消息中包括网络交换机1的故障位置、故障状态和故障参数。其中，故障位置可以为用于标识网络交换机1的设备标识和端口标识，故障状态可以为故障产生，故障参数可以包括该网络交换机1端口产生故障的劣化值，例如端口的端口误码率。其中，端口误码是可以是由于信号传输中，衰变改变了信号的电压，致使信号在传输中遭到破坏，产生误码，且交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都可能导致误码。误码率也即比特错误率(英文：bit error rate，BER)是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标，即比特错误率＝传输错误的比特/传输的比特总数。
再举例来说，网络交换机还有可能产生端口帧丢失的故障，而帧丢失率(英文：frame erasure rate，FER)可以反映网络交换机在过载时的性能状况，这时，转发设备的故障参数就可以为帧丢失率，表示网络交换机在持续负载状态下由于缺乏资源而无法转发的帧的百分比。此外，网络交换机还有可能产生单纤故障，即网络交换机某一端口的光纤产生物理故障，例如光纤与端口断开连接，故障参数可以为单纤故障，其故障的劣化值为0。
其中，在SDN网络结构中，在控制平面和数据平面分离的同时，也同时规定了南向接口和东西向接口，这里的接口并不是物理意义上的接口，可以理解为协议。如图3所示，其中，南向接口用于控制器与转发设备即控制平面与转发平面之间通信。东西向接口用于控制器与控制器之间通信，也就是控制平面之间的协同工作。这样，结合本发明实施例，转发设备在向SNC上报故障参数时，SNC可以通过南向接口接收转发设备发送的故障参数。
上述SNC接收转发设备发送的故障参数可以是转发设备通过OpenFlow协议发送的TLV(英文：Type-Length-Value)格式的故障参数。
具体而言，该TLV的格式可以如下表1所示：
表1
Figure BDA0000651788400000081
根据OpenFlow协议规定的类型-长度-值(英文：type-length-value，TLV)格式，其TLV头(英文：header)可以包括版本号(英文：version)、TLV type、TLV信息串字段(英文：information string length)以及序列号(英文：xid)。本发明实施例提出一种TLV，举例来说，type可以为35，以指示该TLV information string携带的是设备的故障信息。其中的版本号表示OpenFlow协议的版本号，例如可以为OpenFlow1.4.0；xid表示该TLV所在数据包的序列号；TLV information string length指示TLV长度，可以为16bits。
其中，TLV information string包括交换机标识(英文：switch ID)和发生劣化的端口的端口标识(英文：port ID)，以便于SNC根据交换机标识和端口标识拆除或替换与发生故障的端口相关的转发路径。
可选的，TLV information string还可以包括故障参数(英文：fault_para)，该故障参数可以为误码率、或帧丢失率、或单纤故障等，其中，故障参数为误码率和帧丢失率时，可以以百分比表示，也可以以万分比表示，单纤故障可以以0或者其它值表示；可选的，TLVinformation string还可以故障状态(英文：fault_state)，故障状态可以为0或1，1表示故障发生，0表示故障恢复。
进一步的，在步骤202中，当转发设备将故障参数发送给了SNC后，SNC可以根据转发设备的设备标识及发生劣化的端口的端口标识，确定经过转发设备发生劣化的端口标识所标识的端口的至少一个转发路径。其中转发路径指的是：一个流的数据包在网络中传输/转发的路径，路径由数据包进入网络的第一网络交换机、数据包转出网络的第N交换机及数据包从第一网络交换机转出至转入第N网络交换机过程中经过的第二、第三至第N-1个交换机、以及相邻交换机之间的链路。由于在OpenFlow网络中，SNC拥有网络交换机的设备、端口和链路信息，其中端口是OpenFlow进程和网络之间传递数据包的网络接口，网络交换机之间通过OpenFlow端口在逻辑上互相连接，SNC为每个网络交换机维护其相应的流表，该流表由很多个流表项组成，每个流表项就是一个转发规则，进入网络交换机的数据包通过查询流表来获得转发的目的端口，因此，当SNC在获知网络交换机的设备标识和发生劣化的端口的端口标识时，可以根据该设备标识和端口标识确定经过该网络交换机发生劣化的端口标识所标识的端口的至少一个转发路径，也即确定与该端口相关的经过多个网络交换机的至少一个逻辑流表项。
再进一步的，SNC在确定了发生劣化的端口所在的至少一个转发路径后，在步骤203中，SNC可以根据步骤202中确定的至少一个转发路径获取该至少一个转发路径中的一个转发路径上除第一转发设备外的其它转发设备的故障参数，该其它转发设备的故障参数包括其他转发设备的设备标识，其他转发设备在一个转发路径上的端口的端口标识在该一个转发路径上的端口的劣化值。
再进一步的，在步骤203中，结合第一转发设备的故障参数和一个转发路径上的其它转发设备发送的故障参数，确定是否需要更新该一个转发路径。具体的，SNC可以根据第一转发设备的端口标识所标识的端口的劣化值和其它转发设备在一个转发路径上的端口的劣化值计算一个转发路径上端口的总劣化值，若一个转发路径上端口的总劣化值大于预设阈值，则SNC就更新第一转发路径。
SNC更新第一转发路径的第一种可能实现的方式为：SNC计算更新后的第一转发路径，拆除第一转发路径，并按照更新后的第一转发路径建立更新后的第一转发路径；第二种可能实现的方式为：SNC用第一转发路径的备份路径替换第一转发路径，以便于快速优化网络中与故障相关的所有转发路径，迅速切换至其它正常路径上，当然还可以包括其它可能实现的方式，本发明对此不做限定。
针对第一种可能实现的方式，举例来说，当第一转发设备的故障参数为第一转发设备第一端口的端口误码率时，假设其它转发设备的故障参数包括与第一端口在同一转发路径上的第二转发设备发送的第二端口的端口误码率，SNC可以将同一条路径上的端口误码率进行叠加，如果叠加后的误码率大于预设阈值，则SNC需要拆除该同一转发路径，删除SNC中与该同一转发路径相关的转发规则，也即删除与该同一转发路径相关的流表项，进而重新制定转发规则，即重新确定转发路径，以迅速切换至其它正常路径上。进而SNC向新建立路径上的转发设备发送新的转发规则，以使待转发的报文不经过发生劣化的端口所在的转发路径进行转发。
举例来说，SNC与4个网络交换机对应，分别为S1、S2、S3和S4，S1依次连接S2、S3至S4，S1检测到端口1存在误码故障，且端口1的误码率大于对网络交换机设定的预设阈值，S1将端口1的端口误码率故障上报给SNC。在S1上报故障参数之前，S2也由于端口2的端口误码率超过预设阈值向SNC上报了故障参数，且在S1上报端口1的故障参数之前，S2的端口2的误码率没有达到在SNC中设定的误码率超过10％的预设条件。由于S1向SNC上报了故障参数，与S1的端口1相关的转发路径也与S2的端口2相关，SNC发现在S1上报故障参数后，S1的端口1的端口误码率与S2的端口2的端口误码率之和大于预设条件10％，那么SNC就确定由端口1和端口2所在的S1-S2-S3-S4的这条路径需要拆除，并重建这条路径，例如S1的端口3同时与S4的端口4连接，SNC便可以为S1的端口3至S4的端口4创建路径S1-S4，当然也可以为其它路径，只要使得将要转发的报文不经过S1的端口1至S2的端口2所在的路径。具体在拆除路径时可以通过向S1、S2、S3和S4下发删除流表项的控制信息，在重建路径时，可以通过向S1和S4下发重建路径的流表项。
针对第二种可能实现的方式，示例性的，转发路径可以有一条主路径和备份路径，当经由发生故障的端口的主路径上端口的总劣化值大于预设阈值时，SNC可以向转发设备发送切换消息，该消息中携带一倒换标记，以指示转发设备的端口从主路径切换至备份路径，其中，备份路径可以是预先计算好存储在转发设备中的，也可以是SNC在确定满足预设条件时再计算备份路径的路径信息，这时切换消息中不仅包括倒换标记，还包括备份路径的路径信息。
再进一步的，当然，如果故障恢复的话，控制器可以通过与转发设备间的南向接口接收转发设备发送的另一通知消息，另一通知消息包括转发设备用于表示故障恢复的故障参数，该故障参数包括恢复故障的故障位置，故障位置包括恢复故障的设备标识和端口标识，还可以包括故障状态，该故障状态为故障恢复，进而根据表示故障恢复的故障参数删除控制器中保存的发生劣化的端口的故障参数。也即网络交换机在检测到故障并通知给SNC后，如果故障恢复，也需要向SNC上报，使得SNC删除之前保存的故障参数。
示例性的，当网络交换机1的端口1发生单纤故障后，由于人为干预对该故障进行了修复，使得故障恢复，那么网络交换机1需要将故障恢复通知给SNC，以便于SNC在建立路径时，将该网络交换机1的端口1纳入考虑范围。再比如，网络交换机1的端口2发生端口误码且误码率较高，将故障参数通知给SNC后，可能由于交换机通过检错纠错等方式恢复了该故障，那么交换机也需要将故障恢复通知给SNC，SNC在得到该故障恢复的通知消息后，将该通知消息所指示的故障参数删除。
此外，如图4所示，由于在SDN网络架构中，SNC可以有多个，每个SNC对应多个用于转发的转发设备，在将报文转发至目的设备时，可能会不只经过一个SNC控制下的转发设备，而要经过至少两个控制器下的转发设备进行转发，因此，还需要将发生故障的转发设备的故障参数经过其所属的SNC通知给其它所有SNC，也就是说，SNC在接收到转发设备发送的故障参数后，需要将该故障参数分别通知给其它SNC，其它SNC中的任一SNC在接收到故障参数后，如果转发路径要经过两个SNC下的转发设备，该任一SNC就需要结合当前SNC中保存的自身的故障参数和接收到的另一SNC的故障参数，在确定故障参数满足一定预设条件时，重建经过多个SNC下的转发设备的转发路径，再将新的转发路径发送给该新转发路径涉及到的转发设备。当然，通知给其它SNC的故障参数也有可能是恢复故障的参数，以便于其它SNC删除之前保存现在又恢复的故障参数。
这样，在步骤204的基础上，如图5所示，本发明实施例还包括：
205、SNC通过与其它SNC之间的东西向接口向其它SNC发送第一转发设备的故障参数。
其中，在SNC与SNC之间传递故障参数时，由于是控制平面的协同工作，SNC在向另一SNC发送故障参数时，需要通过东西向接口向另一SNC发送故障参数。
这样，以两个SNC：SNC1、SNC2、SNC1控制下的转发设备1，SNC2控制下的转发设备2为例，转发设备1和转发设备2可以为多个，并由步骤201～步骤204可知，SNC1、SNC2、转发设备1和转发设备2之间的信号流程图可以如图6所示。
本发明实施例提供一种转发设备故障处理的方法，通过SNC接收第一转发设备发送的通知消息，通知消息包括第一转发设备的故障参数，第一转发设备的故障参数包括第一转发设备的设备标识，第一转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值，根据设备标识及端口标识，确定经过端口标识所标识的端口的至少一个转发路径，再获取至少一个转发路径中的一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，其他转发设备的故障参数包括其他转发设备的设备标识，其他转发设备在一个转发路径上的端口的端口标识及在一个转发路径上的端口的劣化值，控制器根据第一转发设备的故障参数和一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新该一个转发路径，这样，不用通过传统的通过转发设备间传递故障信息，而是将转发设备的故障信息通知给控制器，使控制器计算更新后的转发路径，能够解决现有技术中通过转发设备传递故障造成故障信息传递耗时，使得重新计算转发路径效率低的问题。
与图2所示的实施例相对应的，本发明实施例还体用一种转发设备故障处理的方法，如图7所示，包括：
701、转发设备向SNC发送通知消息，通知消息包括转发设备的故障参数，转发设备的故障参数包括转发设备的设备标识，转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值。
702、转发设备接收SNC发送的路径建立消息，路径建立消息包括更新后的转发路径的路径信息。
具体的，当转发设备检测到本地故障时，转发设备通过与SNC之间的南向接口向SNC发送一通知消息，该通知消息包括转发设备的故障参数，且通知消息可以为开放流OpenFlow协议的异步消息，通知消息包括类型值为35的TLV，TLV包括转发设备的故障参数。
此外，当转发设备的检测到故障恢复时，转发设备向SNC发送另一通知消息，另一通知消息用于使控制器删除之前保存的故障参数。
本发明实施例中的转发设备和SNC的具体实现方式可以参见上述图2至图6所示的实现方式，此处不再赘述。
本发明实施例提供一种转发设备故障处理的方法，转发设备向SNC发送通知消息，通知消息包括转发设备的故障参数，转发设备的故障参数包括转发设备的设备标识，转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值，进而，转发设备接收SNC发送的路径建立消息，路径建立消息包括更新后的转发路径的路径信息，这样，不用通过传统技术中通过转发设备间传递故障参数，而是将转发设备的故障参数通知给SNC，使控制器计算新的转发路径，能够解决现有技术中通过转发设备传递故障造成故障信息传递耗时，使得重新计算转发路径效率低的问题。
本发明实施例还提供一种控制器80，如图8所示，包括：
接收单元801，用于接收第一转发设备发送的通知消息，通知消息包括第一转发设备的故障参数，第一转发设备的故障参数包括第一转发设备的设备标识，第一转发设备发生劣化的端口的端口标识及端口标识的端口的劣化值；
处理单元802，用于根据设备标识及端口标识，确定经过端口标识所标识的端口的至少一个转发路径；
获取单元803，用于获取至少一个转发路径中的一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，其他转发设备的故障参数包括其他转发设备的设备标识，其他转发设备在一个转发路径上的端口的端口标识及在一个转发路径上的端口的劣化值；
处理单元802，还用于根据第一转发设备的故障参数和一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新一个转发路径。
可选的，接收单元801可以用于：
通过与转发设备间的南向接口接收转发设备发送的通知消息。
处理单元802可以用于：
根据第一转发设备的端口标识所标识的端口的劣化值和其他转发设备在一个转发路径上的端口的劣化值计算一个转发路径上端口的总劣化值；
若一个转发路径上端口的总劣化值大于预设阈值，则更新第一转发路径。
可选的，处理单元802可以用于：
计算更新后的第一转发路径，拆除第一转发路径，并按照更新后的第一转发路径建立更新后的第一转发路径；
或，用第一转发路径的备份路径替换第一转发路径。
可选的，还可以包括:发送单元804，用于与其它SNC之间的东西向接口向其它SNC发送故障参数。
可选的，通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，TLV包括第一转发设备的故障参数。
本发明实施例提供一种控制器SNC，通过SNC接收第一转发设备发送的通知消息，通知消息包括第一转发设备的故障参数，第一转发设备的故障参数包括第一转发设备的设备标识，第一转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值，根据设备标识及端口标识，确定经过端口标识所标识的端口的至少一个转发路径，再获取至少一个转发路径中的一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，其他转发设备的故障参数包括其他转发设备的设备标识，其他转发设备在一个转发路径上的端口的端口标识及在一个转发路径上的端口的劣化值，控制器根据第一转发设备的故障参数和一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新该一个转发路径，这样，不用通过传统的通过转发设备间传递故障信息，而是将转发设备的故障信息通知给控制器，使控制器计算更新后的转发路径，能够解决现有技术中通过转发设备传递故障造成故障信息传递耗时，使得重新计算转发路径效率低的问题。
本发明实施例还提供一种转发设备90，如图9所示，包括：
发送单元901，用于向软件定义网络SDN控制器SNC发送通知消息，通知消息包括转发设备的故障参数，转发设备的故障参数包括转发设备的设备标识，转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值；
接收单元902，用于接收SNC发送的路径建立消息，路径建立消息包括更新后的转发路径的路径信息。
可选的，发送单元901可以用于：
通过与SNC之间的南向接口向SNC发送的通知消息。
可选的，发送单元901还可以用于：
当转发设备的检测到故障恢复时，向SNC发送另一通知消息，该另一通知消息用于使SNC删除故障参数；
可选的，通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，TLV包括转发设备的故障参数。
本发明实施例提供一种转发设备，转发设备向SNC发送通知消息，通知消息包括转发设备的故障参数，转发设备的故障参数包括转发设备的设备标识，转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值，进而，转发设备接收SNC发送的路径建立消息，路径建立消息包括更新后的转发路径的路径信息，这样，不用通过传统技术中通过转发设备间传递故障参数，而是将转发设备的故障参数通知给SNC，使控制器计算新的转发路径，能够解决现有技术中通过转发设备传递故障造成故障信息传递耗时，使得重新计算转发路径效率低的问题。
本发明实施例还提供一种控制器SNC10，如图10所示为SNC的结构示意图，本发明具体实施例不对SNC的具体实现做限定，该SNC可以包括：
处理器(英文：pocessor)101，通信接口(英文：communications interface)102，存储器(英文：memory)103，总线104。
其中，处理器101，通信接口102，存储器103通过总线104连接。
通信接口102，用于与转发设备通信，比如与网络交换机通信。
处理器101，用于执行程序代码，以执行上述图2和图5所示的方法实施例中的相关步骤。
处理器101可能是一个中央处理器(英文：central processing unit，CPU)。
存储器103用于存放程序105，存储器103可能包括易失性存储器(英文：volatilememory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器103也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如只读存储器(英文：read-onlymemory，缩写：ROM)，快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器103还可以包括上述种类的存储器的组合。程序105具体可以包括：
接收第一转发设备发送的通知消息，通知消息包括第一转发设备的故障参数，第一转发设备的故障参数包括第一转发设备的设备标识，第一转发设备发生劣化的端口的端口标识及端口标识的端口的劣化值；
根据设备标识及端口标识，确定经过端口标识所标识的端口的至少一个转发路径；
获取至少一个转发路径中的一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，其他转发设备的故障参数包括其他转发设备的设备标识，其他转发设备在一个转发路径上的端口的端口标识及在一个转发路径上的端口的劣化值；
根据第一转发设备的故障参数和一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新一个转发路径。
在本发明实施例中，可选的，程序105执行根据第一转发设备的故障参数和一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新一个转发路径可以包括：
根据第一转发设备的端口标识所标识的端口的劣化值和其他转发设备在一个转发路径上的端口的劣化值计算一个转发路径上端口的总劣化值；
若一个转发路径上端口的总劣化值大于预设阈值，则更新第一转发路径。
在本发明实施例中，可选的，程序105执行更新第一转发路径可以包括：
计算更新后的第一转发路径，拆除第一转发路径，并按照更新后的第一转发路径建立更新后的第一转发路径；
或，用第一转发路径的备份路径替换第一转发路径。
在本发明实施例中，可选的，通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，TLV包括第一转发设备的故障参数。
本发明实施例提供一种SNC，接收第一转发设备发送的通知消息，通知消息包括第一转发设备的故障参数，第一转发设备的故障参数包括第一转发设备的设备标识，第一转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值，根据设备标识及端口标识，确定经过端口标识所标识的端口的至少一个转发路径，再获取至少一个转发路径中的一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，其他转发设备的故障参数包括其他转发设备的设备标识，其他转发设备在一个转发路径上的端口的端口标识及在一个转发路径上的端口的劣化值，控制器根据第一转发设备的故障参数和一个转发路径上除第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新该一个转发路径，这样，不用通过传统的通过转发设备间传递故障信息，而是将转发设备的故障信息通知给控制器，使控制器计算更新后的转发路径，能够解决现有技术中通过转发设备传递故障造成故障信息传递耗时，使得重新计算转发路径效率低的问题。
本发明实施例提供一种软件定义网络SDN转发设备11，该转发设备可以为网络交换机，如图11为转发设备的结构示意图。以网络交换机进行说明，该网络交换机可以处理器111、存储器112、接口电路113和连接处理器、存储器和接口电路的总线114组成。
其中，处理器111可以是(英文：central processing unit，CPU)；存储器用于存储运行配置、流表等；接口电路为网络交换机各端口的内部电路。
因此，在本发明实施例中，如果某一端口发生故障，则CPU可以应用OpenFlow协议并通过与SNC连接的端口向SNC发送通知消息，通知消息包括转发设备的故障参数，转发设备的故障参数包括转发设备的设备标识，转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值，进而接收SNC发送的路径建立消息，路径建立消息包括更新后的转发路径的路径信息。
在本发明实施例中，可选的，通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，TLV包括转发设备的故障参数。
本发明实施例提供一种转发设备，转发设备向SNC发送通知消息，通知消息包括转发设备的故障参数，转发设备的故障参数包括转发设备的设备标识，转发设备的发生劣化的端口的端口标识及端口标识所标识的端口的劣化值，进而，转发设备接收SNC发送的路径建立消息，路径建立消息包括更新后的转发路径的路径信息，这样，不用通过传统技术中通过转发设备间传递故障参数，而是将转发设备的故障参数通知给SNC，使SNC计算新的转发路径，能够解决现有技术中通过转发设备传递故障造成故障信息传递耗时，使得重新计算转发路径效率低的问题。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接。
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，处理器执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：USB闪存盘(英文：USB flash drive)、硬盘、只读存储器(read-only memory，简称ROM)、随机存取存储器(英文：random-access memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种转发设备故障处理的方法，其特征在于，包括：
软件定义网络SDN控制器SNC接收第一转发设备发送的通知消息，所述通知消息包括所述第一转发设备的故障参数，所述第一转发设备的故障参数包括所述第一转发设备的设备标识，所述第一转发设备的发生劣化的端口的端口标识及所述端口标识所标识的端口的劣化值；
所述SNC根据所述设备标识及所述端口标识，确定经过所述端口标识所标识的端口的至少一个转发路径；
所述SNC获取所述至少一个转发路径中的一个转发路径上除所述第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，所述其他转发设备的故障参数包括所述其他转发设备的设备标识，所述其他转发设备在所述一个转发路径上的端口的端口标识及在所述一个转发路径上的端口的劣化值；
所述SNC根据所述第一转发设备的故障参数和所述一个转发路径上除所述第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新所述一个转发路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SNC根据第一转发设备的故障参数和所述一个转发路径上除所述第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新所述一个转发路径包括：
所述SNC根据所述第一转发设备的所述端口标识所标识的端口的劣化值和所述其他转发设备在所述一个转发路径上的端口的劣化值计算所述一个转发路径上端口的总劣化值；
若所述一个转发路径上端口的总劣化值大于预设阈值，则所述SNC更新所述一个转发路径。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述SNC更新所述一个转发路径包括：
所述SNC计算更新后的所述一个转发路径，拆除所述一个转发路径，并更新所述一个转发路径；
或，所述SNC用所述一个转发路径的备份路径替换所述一个转发路径。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，所述通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，所述TLV包括所述第一转发设备的故障参数。
5.一种软件定义网络SDN控制器SNC，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收第一转发设备发送的通知消息，所述通知消息包括所述第一转发设备的故障参数，所述第一转发设备的故障参数包括所述第一转发设备的设备标识，所述第一转发设备发生劣化的端口的端口标识及所述端口标识的端口的劣化值；
处理单元，用于根据所述设备标识及所述端口标识，确定经过所述端口标识所标识的端口的至少一个转发路径；
获取单元，用于获取所述至少一个转发路径中的一个转发路径上除所述第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，所述其他转发设备的故障参数包括所述其他转发设备的设备标识，所述其他转发设备在所述一个转发路径上的端口的端口标识及在所述一个转发路径上的端口的劣化值；
所述处理单元，还用于根据所述第一转发设备的故障参数和所述一个转发路径上除所述第一转发设备外的其他转发设备的故障参数，确定是否需要更新所述一个转发路径。
6.根据权利要求5所述的软件定义网络SDN控制器SNC，其特征在于，所述处理单元用于：
根据所述第一转发设备的所述端口标识所标识的端口的劣化值和所述其他转发设备在所述一个转发路径上的端口的劣化值计算所述一个转发路径上端口的总劣化值；
若所述一个转发路径上端口的总劣化值大于预设阈值，则更新所述一个转发路径。
7.根据权利要求5或6所述的软件定义网络SDN控制器SNC，其特征在于，所述处理单元用于：
计算更新后的所述一个转发路径，拆除所述一个转发路径，并更新所述一个转发路径；
或，用所述一个转发路径的备份路径替换所述一个转发路径。
8.根据权利要求5或6所述的软件定义网络SDN控制器SNC，其特征在于，所述通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，所述通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，所述TLV包括所述第一转发设备的故障参数。
9.一种转发设备，其特征在于，包括：
发送单元，用于向软件定义网络SDN控制器SNC发送通知消息，所述通知消息包括所述转发设备的故障参数，所述转发设备的故障参数包括所述转发设备的设备标识，所述转发设备的发生劣化的端口的端口标识及所述端口标识所标识的端口的劣化值；
接收单元，用于接收所述SNC发送的路径建立消息，所述路径建立消息包括更新后的转发路径的路径信息；
其中，所述更新后的转发路径为拆除所述转发路径后，按照所述更新后的转发路径的路径信息更新所述转发路径后得到的路径；
或，所述转发路径的备份路径。
10.根据权利要求9所述的转发设备，其特征在于，所述通知消息为开放流OpenFlow协议的异步消息，所述通知消息包括类型值为35的类型-长度-值TLV，所述TLV包括所述转发设备的故障参数。
11.一种通信系统，其特征在于，包括如权利要求5～8任一项所述的软件定义网络SDN控制器SNC，和如权利要求9～10任一项所述的转发设备。
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