CN106100900A - 一种sdn网络中端口状态的监控方法 - Google Patents

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熊琦
郑亮
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Abstract

本发明公开了一种SDN网络中端口状态的监控方法，属于通信技术领域。本发明的SDN网络中端口状态的监控方法包括以下步骤：S1：交换机将时隙t内的物理端口信息反馈给控制器；S2：将端口属性一致的物理端口配置成逻辑端口；S3：制定转发流表；S4：实时监控物理端口与逻辑端口的流浪状态；S5：OpenFlow交换机将更新的端口信息反馈给SDN控制器。该发明的SDN网络中端口状态的监控方法根据各端口流量速率状态调整转发流表方案，从而达到合理使用网络资源的目的，具有很好的推广应用价值。

Description

一种SDN网络中端口状态的监控方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体提供一种SDN网络中端口状态的监控方法。
背景技术
随着以OpenFlow为基础的软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）的发展，网络虚拟化技术采用集中式的控制方式，将网络设备的控制面与数据面分离，实现系统资源的灵活调度分配。
其中，SDN控制器以软件的形式进行拓扑管理、制定转发流表等功能，实现网络的自动化管理；OpenFlow交换机按照SDN控制器的指令转发数据包到目的地。端口聚合技术可以将多个物理端口捆绑为一个逻辑组合，以此实现增加链路带宽的目的。同时，这个逻辑端口可以把流量均匀地分配给各成员链路，当某条成员链路断开时，系统会将该成员链路流量自动分配到组合内其它有效成员链路上去，起到了负载均衡的作用。
随着时间的变化，SDN网络中某条链路传输流量过载或者某个突发流霸占据服务都会导致网络拥塞、服务性能降低，给客户带来不便。交换机内每个端口的流量速率都有一定的限制，为了提高SDN网络的可靠性，可以通过监控交换机端口状态，包括物理端口和逻辑端口的状态，来动态调整数据转发路径。但是现有技术下还没有采用控制端口流量来预防端口阻塞的方法。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种SDN控制器根据各端口流量速率状态调整转发流表方案，从而达到合理使用网络资源的SDN网络中端口状态的监控方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种SDN网络中端口状态的监控方法，包括以下步骤：
S1：OpenFlow交换机将时隙t内的物理端口信息反馈给SDN控制器；
S2：将端口属性一致的物理端口配置成逻辑端口，OpenFlow交换机将逻辑端口信息反馈给SDN控制器；
S3：依据OpenFlow交换机反馈的端口信息制定转发流表；
S4：实时监控物理端口与逻辑端口，若物理端口发生拥塞，超过其流量上限，则开启流量控制功能，物理端口的流量速率变化率大于门限值时，将该物理端口添加到属性一致的逻辑端口中；若逻辑端口的某一成员流量速率变化率小于门限值时，将其从逻辑端口中移除；
S5：OpenFlow交换机将更新的端口信息反馈给SDN控制器。
步骤S2中，所述端口属性一致的物理端口既可以是单个交换机内的多个端口，也可以是分属于不同交换机的端口。
每个端口的流量控制默认为关闭状态，且其流量速率上限为，当前时隙内的流量速率为。步骤S4中，若逻辑端口的某一成员流量速率变化率小于门限值时，将其从逻辑端口中移除；物理端口的流量速率变化率大于门限值时，将该物理端口添加到属性一致的逻辑端口中。
作为优选，步骤S1所述物理端口信息包括系统MAC地址、端口数、端口号、端口速率、端口优先级、双工模块、端口STP状态以及端口状态。
作为优选，步骤S3所述制定转发流表中，若逻辑端口平均流量小于流量速率上限，优先选择对逻辑端口制定转发流表，逻辑端口根据业务数据包的特征值把数据流量平均分配到各成员端口，从而实现负载均衡，避免单根链路流量饱和。所述业务数据包的特征值包括MAC 地址、目的 MAC 地址、源 IP 地址、目的 IP 地址等。
与现有技术相比，本发明具有以下突出的有益效果：本发明所述的SDN网络中端口状态的监控方法中，SDN控制器通过OpenFlow交换机反馈的物理端口信息和逻辑端口信息，实时监控物理端口和逻辑端口的流量速率状态，同时利用逻辑端口实现负载均衡，避免单连璐饱和的状况；通过端口流量速率与设定的阀值作比较进行流量控制，调整转发流表，从而达到合理使用网络资源的目的。
附图说明
图1是本发明所述SDN网络中端口状态的监控方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对本发明的SDN网络中端口状态的监控方法作进一步详细说明。
实施例
如图1所示，本发明的SDN网络中端口状态的监控方法包括以下步骤：
S1：OpenFlow交换机将时隙t内的物理端口信息反馈给SDN控制器。物理端口信息包括系统MAC地址、端口数、端口号、端口速率、端口优先级、双工模块、端口STP状态以及端口状态。
S2：将端口属性一致的物理端口配置成逻辑端口，OpenFlow交换机将逻辑端口信息反馈给SDN控制器。
端口属性一致的物理端口既可以是单个交换机内的多个端口，也可以是分属于不同交换机的端口。
S3：依据OpenFlow交换机反馈的端口信息制定转发流表。若逻辑端口平均流量小于流量速率上限，优先选择对逻辑端口制定转发流表，逻辑端口根据业务数据包的MAC 地址、目的 MAC 地址、源 IP 地址、目的 IP 地址等特征值把数据流量平均分配到各成员端口，从而实现负载均衡，避免单根链路流量饱和。
S4：实时监控物理端口与逻辑端口，若物理端口发生拥塞，超过其流量上限，则开启流量控制功能，物理端口的流量速率变化率大于门限值时，将该物理端口添加到属性一致的逻辑端口中；若逻辑端口的某一成员流量速率变化率小于门限值时，将其从逻辑端口中移除。
每个端口的流量控制默认为关闭状态，且其流量速率上限为，当前时隙内的流量速率为。若逻辑端口的某一成员流量速率变化率小于门限值时，将其从逻辑端口中移除；物理端口的流量速率变化率大于门限值时，将该物理端口添加到属性一致的逻辑端口中。
S5：OpenFlow交换机将更新的端口信息反馈给SDN控制器。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种SDN网络中端口状态的监控方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：OpenFlow交换机将时隙t内的物理端口信息反馈给SDN控制器；
S2：将端口属性一致的物理端口配置成逻辑端口，OpenFlow交换机将逻辑端口信息反馈给SDN控制器；
S3：依据OpenFlow交换机反馈的端口信息制定转发流表；
S4：实时监控物理端口与逻辑端口，若物理端口发生拥塞，超过其流量上限，则开启流量控制功能，物理端口的流量速率变化率大于门限值时，将该物理端口添加到属性一致的逻辑端口中；若逻辑端口的某一成员流量速率变化率小于门限值时，将其从逻辑端口中移除；
S5：OpenFlow交换机将更新的端口信息反馈给SDN控制器。
2.根据权利要求1所述的SDN网络中端口状态的监控方法，其特征在于：步骤S1所述端口信息包括系统MAC地址、端口数、端口号、端口速率、端口优先级、双工模块、端口STP状态以及端口状态。
3.根据权利要求1或2所述的SDN网络中端口状态的监控方法，其特征在于：步骤S3所述制定转发流表中，若逻辑端口平均流量小于流量速率上限，优先选择对逻辑端口制定转发流表，逻辑端口根据业务数据包的特征值把数据流量平均分配到各成员端口。
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