CN106972973B - 一种控制方法、控制器和交换机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制方法、控制器和交换机。本发明的控制方法包括：向交换机发送监测请求消息，所述监测请求消息用于指示所述交换机监测所述交换机的系统运行状态参数并向所述控制器发送所述交换机的系统运行状态参数；接收所述交换机发送的监测应答消息，该监测应答消息携带所述交换机的系统运行状态参数；根据所述交换机的系统运行状态参数对所述交换机进行控制管理。本发明通过定制监测请求消息和监测应答消息的消息交互机制扩展Openflow协议，利用扩展的Openflow协议实现控制器和交换机之间关于交换机的系统运行状态参数的实时交互，提升控制器对SDN网络的管理效率和SDN网络的运行可靠性。

Description

一种控制方法、控制器和交换机

技术领域

本发明涉及通信控制技术领域，特别涉及一种控制方法、控制器和交换机。

背景技术

SDN(Soft Define Network，软件定义网络)是一种新型网络创新架构，其核心思想是将网络设备的控制层与转发层分离，以实现对网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供良好的平台。SDN基础网络中包括控制器和交换机，控制器和交换机之间建立软件定义网络协议Openflow作为控制层和转发层的信令通道，控制器通过该信令信道配置和管理交换机。

目前，控制器通过该信令通道仅能够获得交换机转发层的运行状态，不能获取交换机其他的运行状态信息。而在实际应用中，交换机的系统资源的运行状态不稳定时，虽然Openflow连接并未中断，理论上可以接收来自控制器的任何Openflow消息，但此时交换机可能不能及时、有效地处理接收到的Openflow业务，即不应在交换机的系统资源的运行状态不稳定时继续增加Openflow业务。

发明内容

基于本发明的一个目的，本发明提供了一种控制方法、控制器和交换机，以解决Openflow协议下控制器仅根据交换机转发层的运行状态信息无法对交换机进行有效控制的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种控制方法，应用于软件定义网络SDN中的控制器，所述方法包括：

向交换机发送监测请求消息，监测请求消息用于指示交换机监测交换机的系统运行状态参数并向所述控制器发送交换机的系统运行状态参数；

接收交换机发送的监测应答消息，该监测应答消息携带交换机的系统运行状态参数；

根据交换机的系统运行状态参数对交换机进行控制管理。

另一方面，本发明还提供了一种控制方法，应用于软件定义网络SDN中的交换机，该方法包括：

接收控制器发送的监测请求消息；

根据监测请求消息监测交换机的系统运行状态参数，并向控制器发送监测应答消息，监测应答消息携带交换机的系统运行状态参数，使控制器根据交换机的系统运行状态参数对该交换机进行控制管理。

相应的，本发明提供了一种控制器，应用于软件定义网络SDN中，控制器包括：第一发送单元、第一接收单元和第一控制单元；

第一发送单元，向交换机发送监测请求消息，监测请求消息用于指示交换机监测交换机的系统运行状态参数并向控制器发送交换机的系统运行状态参数；

第一接收单元，接收交换机发送的监测应答消息，该监测应答消息携带所述交换机的系统运行状态参数；

第一控制单元，根据交换机的系统运行状态参数对交换机进行控制管理。

相应的，本发明还提供了一种交换机，应用于软件定义网络SDN，交换机包括：第二发送单元、第二接收单元和第二控制单元；

第二接收单元，接收控制器发送的监测请求消息；

第二控制单元，根据监测请求消息监测所述交换机的系统运行状态参数；

第二发送单元，向控制器发送监测应答消息，监测应答消息携带交换机的系统运行状态参数，使控制器根据所述交换机的系统运行状态参数对该交换机进行控制管理。

本发明的有益效果是：通过定制监测请求消息和监测应答消息的消息交互机制扩展Openflow协议，利用扩展的Openflow协议实现控制器和交换机之间关于交换机的系统运行状态参数的实时交互，完善控制器和交换机之间的信令通道；以及通过使SDN中的控制器将交换机的系统运行状态参数作为对交换机的配置管理、流路径管理的参照依据，不但能够降低交换机的系统状态持续恶化的风险，还降低了流路径创建失败的风险，提升控制器对SDN网络的管理效率和SDN网络的运行可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种控制方法流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种控制方法流程图；

图3为本发明实施例提供的SDN基础网络示意图；

图4为本发明实施例提供的控制器结构框图；

图5为本发明实施例提供的交换机结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本发明实施例将SDN基础网络中的交换机的系统运行状态参数作为控制器监管交换机的一部分指标，利用扩展的Openflow协议提供控制器和交换机之间的交换机系统运行状态实时交互。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种控制方法流程图，该控制方法应用于软件定义网络SDN中的控制器。如图1所示，该控制方法包括：

S100，向交换机发送监测请求消息，该监测请求消息用于指示交换机监测交换机的系统运行状态参数并向控制器发送交换机的系统运行状态参数。

本实施例中请求获取的交换机的系统运行状态参数包括但不局限于CPU运行状态参数、内存运行状态参数、硬盘运行状态参数和网卡资源运行状态参数中的一种或多种。示例性地，CPU运行状态参数、内存运行状态参数、硬盘运行状态参数和网卡资源运行状态参数分别以CPU使用率、内存使用率、硬盘使用率和网卡资源使用率来表示。

S110，接收交换机发送的监测应答消息，该监测应答消息携带交换机的系统运行状态参数。

S120，根据交换机的系统运行状态参数对交换机进行控制管理。

比如当某交换机的CPU使用率较高时，将减少向该交换机发送packetout报文；当某交换机的内存使用率较高时，将不再向该交换机新增转发流表，不再将该交换机作为新增流路径上的节点；当某交换机的硬盘使用率较高时，将不再获取该交换机上的日志记录信息。

需要说明的是，本实施例中的控制器基于软件定义网络协议Openflow向其管理的一个或多个交换机发送监测请求消息，每个交换机亦通过Openflow协议向控制器发送监测应答消息。

本实施例通过定制监测请求消息和监测应答消息的消息交互机制扩展Openflow协议，利用扩展的Openflow协议实现控制器和交换机之间关于交换机的系统运行状态参数的交互，进而将SDN基础网络中的交换机的系统运行状态参数作为控制器监管交换机的一部分指标，使控制器更加有效地对交换机进行管理。

在实际应用中，控制器还可以接收交换机发送的交换机转发层运行状态信息。此时，控制器可以通过下述方式对交换机进行控制管理：

根据每个交换机的系统运行状态参数和转发层运行状态信息对其进行配置管理和流路径管理。

在SDN基础网络中，交换机能够通过异步消息，如端口状态Port status消息、表空间状态Table status消息、流监控Flow monitor消息等，主动上报当前交换机端口、Table表和流表的状态信息到控制器，使控制器能够及时获取交换机转发层的运行状态信息；且基于扩展的Openflow协议，各交换机会及时上报其系统运行状态参数至控制器，为控制器管理交换机提供依据。如在根据Port status判断交换机与其他设备之间的连接状态稳定，而交换机的CPU使用率较高时，可以减少向该交换机发送packetout报文的数量；在根据Table status判断交换机设备上的流表数量在未达到门限状态，而交换机的内存使用率较高时，回收闲置的流表等。

在本实施例的一个实现方案中，监测请求消息指示需要监测的系统资源，该监测请求消息指示监测CPU运行状态参数、内存运行状态参数、硬盘运行状态参数和网卡资源运行状态参数中的一种或多种。

在本实现方案中，监测请求消息中还设置指示交换机上报其相应系统运行状态参数的上报机制。示例性地，该上报机制可以为：在监测请求消息中设置系统运行状态参数的上报频率，指示交换机按照该上报频率回复监测应答消息；或者，在监测请求消息中设置各项系统资源使用率的门限值，即设置监测请求消息携带针对系统运行状态参数预设的门限值，指示交换机在该交换机的系统运行状态参数达到门限值或降低到该门限值以下时，向控制器发送监测应答消息。

其中，为节省网络资源，本实施例优选地，监测请求消息携带针对系统运行状态参数预设的门限值，使交换机在其系统运行状态参数达到门限值或降低到该门限值以下时，向控制器发送携带该交换机系统运行状态参数的监测应答消息，示例性地，此时交换机的系统运行状态参数为各系统资源的当前使用率。

需要说明的是，本实施例所述的交换机在其系统运行状态参数达到门限值或降低到该门限值以下时，向控制器发送监测应答消息应理解为：在某项系统运行状态参数达到门限值时发送监测应答消息，而在某项系统运行状态参数达到该门限值后又降低，亦发送监测应答消息。示例性地，假设监测请求消息指示交换机监测其内存运行状态参数，并在交换机的内存使用率达到90％时向控制器发送监测应答消息，那么，达到门限值应理解为：交换机在其内存使用率达到90％时发送监测应答消息，交换机的内存使用率在达到90％后又发生变化，在降低为小于90％时也发送监测应答消息。

在本实施例的另一个实现方案中，监测请求消息携带消息标识，该消息标识用于唯一标识监测交换机的系统运行状态参数的任务；相应地，上述步骤S120根据交换机的系统运行状态参数对交换机进行控制管理，具体为：若监测应答消息携带消息标识，则根据交换机的系统运行状态参数对交换机进行控制管理。

显然，当控制器不需要对某个(或某些)交换机的系统运行状态参数进行监控时，如某个(或某些)交换机不再是关键设备时，可以向交换机发送监测删除消息。即上述图1中的控制方法还可以包括：向交换机发送监测删除消息，该监测删除消息携带消息标识，监测删除消息用于指示交换机停止该消息标识对应的监测交换机的系统运行状态参数的任务。

下面通过一个具体的示例详细说明本发明的监测请求消息。

预先在Openflow协议中定义监测请求(Switch Monitor Multipart Request)消息，示例性地，使用结构体(struct)定义该监测请求消息。该监测请求消息可以包括：监控标识(monitor_id)字段，在monitor_id字段设置消息标识，该monitor_id字段唯一标识了监测交换机的系统运行状态参数的任务；设置命令(command)字段，通过command字段定义监测请求消息的操作类型，示例性的，操作类型设置为OFPFMC_ADD(添加监控任务)，以指示该消息为监测请求消息。另外，若操作类型设置为OFPFMC_DELETE(删除监控任务)，则指示该消息为监测删除消息。

在监测请求消息指示交换机监测该交换机的CPU运行状态参数、内存运行状态参数和硬盘运行状态参数时，该监测请求消息还可以包括：CPU的门限值(cpu_limit)字段，在cpu_limit字段设置具体的CPU使用率的门限值；内存的门限值(memory_limit)字段，在memory_limit字段设置具体的内存使用率的门限值；硬盘的门限值(disk_limit)字段，在disk_limit字段设置具体的硬盘使用率的门限值。

另外，为使定义的监测请求消息更具有规范性，可以设置填充字段，补齐SwitchMonitor Multipart Request消息。

即在使用结构体定义上述监测请求消息时，可以将monitor_id字段，command字段，cpu_limit字段，memory_limit字段和disk_limit字段作为该结构体的成员项。

需要说明的是，本实施例不限定监测请求消息中各字段的长度和类型。

图2为本发明实施例提供的另一种控制方法流程图，该控制方法应用于软件定义网络SDN中的交换机。如图2所示，该控制方法包括：

S200，接收控制器发送的监测请求消息。

本实施例中，监测请求消息指示交换机监测交换机的系统运行状态参数，该系统运行状态参数包括CPU运行状态参数、内存运行状态参数、硬盘运行状态参数和网卡资源运行状态参数中的一种或多种。

S210，根据监测请求消息监测交换机的系统运行状态参数，并向控制器发送监测应答消息，监测应答消息携带交换机的系统运行状态参数，使控制器根据交换机的系统运行状态参数对该交换机进行控制管理。

本步骤中“根据监测请求消息监测交换机的系统运行状态参数”可以理解为：根据监测请求消息中指示的需要监测的系统运行状态参数，对交换机本地的系统资源进行监测，如监测请求消息中指示需要监测CPU运行状态参数和内存运行状态参数，则相应地对交换机的CPU运行状态参数和内存运行状态参数进行监测。

即本实施例不限定交换机的系统运行状态参数的监控方式，可以是监测请求消息中携带监控任务，通过在交换机本地加载运行该监控任务，开始对交换机的系统运行状态参数进行监控；也可以是交换机建立监控任务，利用该新建的监控任务对交换机的系统运行状态参数进行监控。

其中，接收到的监测请求消息中通常设置指示交换机上报其相应系统运行状态参数的上报机制。示例性地，该上报机制可以为：在监测请求消息中设置系统运行状态参数的上报频率，指示交换机按照该上报频率回复监测应答消息；或者，在监测请求消息中设置各项系统资源使用率的门限值，即设置监测请求消息携带针对系统运行状态参数预设的门限值，指示交换机在该交换机的系统运行状态参数达到门限值或降低到该门限值以下时，向控制器发送监测应答消息。

为节省网络资源，本实施例优选地，监测请求消息携带针对系统运行状态参数预设的门限值，则相应的，步骤S210中，向控制器发送监测应答消息，具体为：在交换机的系统运行状态参数达到门限值或降低到该门限值以下时，向控制器发送监测应答消息。

需要说明的是，本实施例所述的在交换机的系统运行状态参数达到门限值或降低到该门限值以下时，向控制器发送监测应答消息应理解为：在交换机的某项系统运行状态参数达到门限值时发送监测应答消息，而在某项系统运行状态参数达到该门限值后又降低，亦发送监测应答消息。

下面通过一个具体的示例详细说明本发明的监测应答消息。

根据已定义的监测请求消息定义监测应答(Switch Monitor Multipart Reply)消息，监测应答消息应与监测请求消息的数据结构一致，即当使用结构体定义监测请求消息时，应使用结构体定义监测应答消息。

基于上述监测请求消息的具体示例说明对应的监测应答消息。在定义监测应答消息时，监测应答消息包括：monitor_id字段，monitor_id字段设置的消息标识须与监测请求消息中的monitor_id字段设置的消息标识保持一致；CPU的使用值(cpu_value)字段，在cpu_value字段设置交换机的CPU使用率的实际值；内存的使用值(memory_value)字段，在memory_value字段设置交换机的内存使用率的实际值；硬盘的使用值(disk_value)字段，在disk_value字段设置交换机的硬盘使用率的实际值；另外，为使定义的监测应答消息更具有规范性，可以设置填充字段，补齐Switch Monitor Multipart Request消息。

即在使用结构体定义上述监测请求消息对应的监测应答消息时，可以将monitor_id字段，cpu_value字段，memory_value字段，disk_value字段作为该结构体的成员项。

本实施例的监测请求消息还携带消息标识，该消息标识用于唯一标识监测所述交换机的系统运行状态参数的任务；则图2中的控制方法还包括：保存监测请求消息；则步骤S210向控制器发送监测应答消息，具体为：从监测请求消息中获取消息标识，向控制器发送携带该消息标识的监测应答消息。

由于控制器在不需要对某个(或某些)交换机的系统运行状态参数进行监控时，可以向交换机发送监测删除消息。因此，图2中的控制方法还可以包括：接收控制器发送的监测删除消息，该监测删除消息携带消息标识；根据监测删除消息停止消息标识对应的监测交换机的系统运行状态参数的任务。

为详细说明SDN基础网络中，控制器和交换机关于交换机的系统运行状态参数的交互过程，下面通过一个具体实施例进行说明。

图3为本发明实施例提供的SDN基础网络示意图，在图3所示的SDN基础网络中，示例性示出交换机SW1、交换机SW2、交换机SW3、交换机SW4、交换机SW5和交换机SW6，这6个交换机和控制器Controller之间建立了Openflow连接，其中，SW1和SW6交换机下各接入了100个用户虚机，为便于描述，SW1下的虚机分别表示为VM1_001、VM1_002、…VM1_100，SW4下的虚机分别表示为VM6_001、VM6_002、…VM6_100，控制器Controller根据虚机上线的实际情况建立流路径并下发流表。

参考图3，图3中由控制器Controller指向交换机SW1～SW6的虚线箭头方向表示，控制器Controller向交换机SW1～SW6各下发了监测请求消息，该监测请求消息指示交换机对交换机的CPU运行状态参数、内存运行状态参数和硬盘运行状态参数进行监控，并指示CPU运行状态参数、内存运行状态参数和硬盘运行状态参数的门限值均为90％；其中，CPU运行状态参数、内存运行状态参数和硬盘运行状态参数分别以CPU使用率、内存使用率和硬盘使用率进行表示。

图3以交换机SW2和交换机SW3向控制器Controller发送监测应答消息为例说明控制器Controller根据交换机的系统运行状态参数对交换机进行控制管理。

图3中交换机SW2侧的实线箭头方向表示，交换机SW2在某个时刻其CPU使用率达到门限值时向控制器Controller发送监测应答消息，控制器Controller在接收到该监测应答消息后，减少向交换机SW2下发的携带基于链路层发现协议(Link Layer DiscoveryProtocol)的请求报文的packetout报文的数量，并将发送周期调整长，如若之前5秒发送一次，可改成15秒发送一次，只要确保链路不老化即可，完成对交换机SW2的配置管理。

同时控制器Controller可以通过北向接口向北向云管理平台通告交换机SW2的系统运行状态参数，由北向云管理平台的管理员检查是否存在异常。其中，北向接口是通过控制器向上层业务应用开放的接口，目的是使业务应用能够便利地调用底层的网络资源和能力，北向接口直接为业务应用服务，需要密切联系业务应用需求进行设计，具有多样化的特征。

图3中交换机SW3侧的实线箭头方向表示，交换机SW3在某个时刻，其内存使用率达到门限值时向控制器Controller发送监测应答消息，控制器Controller记录交换机SW3的系统运行状态参数，同时控制器Controller通过北向接口向北向云管理平台通告交换机SW3的系统运行状态参数，由北向云管理平台的管理员检查是否存在异常。

若此时虚机VM1_XXX和VM6_XXX上线，并相互访问，触发控制器Controller建立虚机VM1_XXX和VM6_XXX之间的流路径；控制器Controller计算源交换机SW1到目的交换机SW6的流路径，参考图3可知，存在四条等价的流路径，分别为：SW1—SW2—SW4—SW6、SW1—SW2—SW5—SW6、SW1—SW3—SW4—SW6和SW1—SW3—SW5—SW6，由于交换机SW3内存的使用率达到门限值，控制器Controller将交换机SW3不作为交换机SW1到交换机SW6流路径上的节点，因此可以选择SW1—SW2—SW4—SW6或SW1—SW2—SW5—SW6作为流路径，控制器Controller向流路径上的交换机SW1、交换机SW2、交换机SW4、交换机SW6下发流表，完成对交换机的流路径管理。

与前述控制方法的实施例相对应，本发明还提供了一种控制器的实施例。

图4为本发明实施例提供的控制器结构框图，该控制器应用于软件定义网络SDN中。如图4所示，该控制器包括：第一发送单元41、第一接收单元42和第一控制单元43；

第一发送单元41，向交换机发送监测请求消息，该监测请求消息用于指示交换机监测交换机的系统运行状态参数并向控制器发送交换机的系统运行状态参数。

其中，系统运行状态参数包括CPU运行状态参数、内存运行状态参数、硬盘运行状态参数和网卡资源运行状态参数中的一种或多种。

优选地，该监测请求消息携带针对系统运行状态参数预设的门限值，以指示交换机在交换机的系统运行状态参数达到门限值时，向控制器发送交换机的系统运行状态参数。

第一接收单元42，接收交换机发送的监测应答消息，该监测应答消息携带交换机的系统运行状态参数。

第一控制单元43，根据交换机的系统运行状态参数对所述交换机进行控制管理。

本实施例通过定制监测请求消息和监测应答消息的消息交互机制扩展Openflow协议，利用扩展的Openflow协议实现控制器和交换机之间的系统资源的运行状态的实时交互，进而将SDN基础网络中的交换机的系统资源的运行状态信息作为控制器监管交换机的一部分指标，使控制器更加有效地对交换机进行管理。

本实施例中的监测请求消息还携带消息标识，该消息标识用于唯一标识监测交换机的系统运行状态参数的任务；相应的，第一控制单元43，在监测应答消息携带消息标识时，根据交换机的系统运行状态参数对交换机进行控制管理。

显然，当控制器不需要对某个(或某些)交换机的系统运行状态参数进行监控时，如某个(或某些)交换机不再是关键设备时，可以向交换机发送监测删除消息。相应的，第一发送单元41，还向交换机发送监测删除消息，该监测删除消息携带消息标识，监测删除消息用于指示交换机停止消息标识对应的监测交换机的系统运行状态参数的任务。

图5为本发明实施例提供的交换机结构框图，该交换机应用于软件定义网络SDN。如图5所示，该交换机包括：第二接收单元51、第二发送单元52和第二控制单元53；

第二接收单元51，接收控制器发送的监测请求消息。

本实施例中，监测请求消息指示交换机监测交换机的系统运行状态参数，该系统运行状态参数包括CPU运行状态参数、内存运行状态参数、硬盘运行状态参数和网卡资源运行状态参数中的一种或多种。

第二控制单元53，根据监测请求消息监测交换机的系统运行状态参数。

第二发送单元52，向控制器发送监测应答消息，该监测应答消息携带交换机的系统运行状态参数，使控制器根据交换机的系统运行状态参数对该交换机进行控制管理。

本实施例中的监测请求消息优选地携带针对系统运行状态参数预设的门限值，相应的，第二发送单元52，在交换机的系统运行状态参数达到门限值时，向控制器发送监测应答消息。

本实施例中的监测请求消息还可以携带消息标识，该消息标识用于唯一标识监测交换机的系统运行状态参数的任务；则图5所示的交换机还包括存储单元，该存储单元，保存监测请求消息；相应地，第二发送单元52，从监测请求消息中获取消息标识，向控制器发送携带该消息标识的监测应答消息。

由于控制器在不需要对某个(或某些)交换机的系统运行状态参数进行监控时，可以向交换机发送监测删除消息。因此，本实施例的第二接收单元51，还接收控制器发送的监测删除消息，该监测删除消息携带消息标识；相应地，第二控制单元53，根据监测删除消息停止消息标识对应的监测交换机的系统运行状态参数的任务。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

综上，本发明实施例中控制器对交换机的控制方式至少具有以下有益效果：

1、通过定制监测请求消息和监测应答消息的消息交互机制扩展Openflow协议，利用扩展的Openflow协议实现控制器和交换机之间关于交换机的系统运行状态参数的实时交互，完善控制器和交换机之间的信令通道。

2、SDN中的控制器获取openflow交换机的系统运行状态参数，并将系统运行状态参数作为对交换机的配置管理、流路径管理的参照依据，不但能够降低交换机的系统状态持续恶化的风险，还降低了流路径创建失败的风险，提升控制器对SDN网络的管理效率和SDN网络的运行可靠性。

3、控制器在Openflow基础网络中实时获取交换机的系统运行状态参数，并由交换机自动上报交换机本地系统运行状态参数，无需控制器定时获取，减少了控制器和交换机之间的协议交互，提高了控制器的运行管理效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (20)

1.一种控制方法，其特征在于，应用于软件定义网络SDN中的控制器，所述方法包括：

利用扩展的Openflow协议向交换机发送监测请求消息，所述监测请求消息用于指示所述交换机监测所述交换机的系统运行状态参数并向所述控制器发送所述交换机的系统运行状态参数；

接收所述交换机利用所述扩展的Openflow协议发送的监测应答消息，该监测应答消息携带所述交换机的系统运行状态参数；其中，所述扩展的Openflow协议是通过定制监测请求消息和监测应答消息的消息交互机制来扩展Openflow协议；

根据所述交换机的系统运行状态参数对所述交换机进行控制管理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测请求消息携带针对系统运行状态参数预设的门限值，以指示所述交换机在所述交换机的系统运行状态参数达到所述门限值或降低到所述门限值以下时，向所述控制器发送监测应答消息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述系统运行状态参数包括CPU运行状态参数、内存运行状态参数、硬盘运行状态参数和网卡资源运行状态参数中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述监测请求消息携带消息标识，所述消息标识用于唯一标识监测所述交换机的系统运行状态参数的任务；

根据所述交换机的系统运行状态参数对所述交换机进行控制管理，具体包括：

若所述监测应答消息携带所述消息标识，则根据所述交换机的系统运行状态参数对所述交换机进行控制管理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用所述扩展的Openflow协议向所述交换机发送监测删除消息，所述监测删除消息携带所述消息标识，所述监测删除消息用于指示所述交换机停止所述消息标识对应的监测所述交换机的系统运行状态参数的任务。

6.一种控制方法，其特征在于，应用于软件定义网络SDN中的交换机，所述方法包括：

接收控制器利用扩展的Openflow协议发送的监测请求消息；

根据所述监测请求消息监测所述交换机的系统运行状态参数，并利用所述扩展的Openflow协议向所述控制器发送监测应答消息，所述监测应答消息携带所述交换机的系统运行状态参数，使所述控制器根据所述交换机的系统运行状态参数对该交换机进行控制管理；

其中，所述扩展的Openflow协议是通过定制监测请求消息和监测应答消息的消息交互机制来扩展Openflow协议。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述监测请求消息携带针对系统运行状态参数预设的门限值；

利用所述扩展的Openflow协议向所述控制器发送监测应答消息，具体包括：在所述交换机的系统运行状态参数达到所述门限值或降低到所述门限值以下时，利用所述扩展的Openflow协议向所述控制器发送所述监测应答消息。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述系统运行状态参数包括CPU运行状态参数、内存运行状态参数、硬盘运行状态参数和网卡资源运行状态参数中的一种或多种。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述监测请求消息携带消息标识，所述消息标识用于唯一标识监测所述交换机的系统运行状态参数的任务；

所述方法还包括：

保存所述监测请求消息；

利用扩展的Openflow协议向所述控制器发送监测应答消息，具体为：从所述监测请求消息中获取所述消息标识，利用扩展的Openflow协议向所述控制器发送携带所述消息标识的监测应答消息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述控制器发送的监测删除消息，所述监测删除消息携带所述消息标识；

根据所述监测删除消息停止所述消息标识对应的监测所述交换机的系统运行状态参数的任务。

11.一种控制器，其特征在于，应用于软件定义网络SDN中，所述控制器包括：第一发送单元、第一接收单元和第一控制单元；

所述第一发送单元，利用扩展的Openflow协议向交换机发送监测请求消息，所述监测请求消息用于指示所述交换机监测所述交换机的系统运行状态参数并向所述控制器发送所述交换机的系统运行状态参数；

所述第一接收单元，接收所述交换机利用所述扩展的Openflow协议发送的监测应答消息，该监测应答消息携带所述交换机的系统运行状态参数；其中，所述扩展的Openflow协议是通过定制监测请求消息和监测应答消息的消息交互机制来扩展Openflow协议；

所述第一控制单元，根据所述交换机的系统运行状态参数对所述交换机进行控制管理。

12.根据权利要求11所述的控制器，其特征在于，所述监测请求消息携带针对系统运行状态参数预设的门限值，以指示所述交换机在所述交换机的系统运行状态参数达到所述门限值或降低到所述门限值以下时，向所述控制器发送所述交换机的系统运行状态参数。

13.根据权利要求11或12所述的控制器 ，其特征在于，所述系统运行状态参数包括CPU运行状态参数、内存运行状态参数、硬盘运行状态参数和网卡资源运行状态参数中的一种或多种。

14.根据权利要求11所述的控制器，其特征在于，所述监测请求消息携带消息标识，所述消息标识用于唯一标识监测所述交换机的系统运行状态参数的任务；

所述第一控制单元，在所述监测应答消息携带所述消息标识时，根据所述交换机的系统运行状态参数对所述交换机进行控制管理。

15.根据权利要求14所述的控制器，其特征在于，

所述第一发送单元，还利用所述扩展的Openflow协议向所述交换机发送监测删除消息，所述监测删除消息携带所述消息标识，所述监测删除消息用于指示所述交换机停止所述消息标识对应的监测所述交换机的系统运行状态参数的任务。

16.一种交换机，其特征在于，应用于软件定义网络SDN，所述交换机包括：第二发送单元、第二接收单元和第二控制单元；

所述第二接收单元，利用扩展的Openflow协议接收控制器发送的监测请求消息；

所述第二控制单元，根据所述监测请求消息监测所述交换机的系统运行状态参数；

所述第二发送单元，利用扩展的Openflow协议向所述控制器发送监测应答消息，所述监测应答消息携带所述交换机的系统运行状态参数，使所述控制器根据所述交换机的系统运行状态参数对该交换机进行控制管理；

其中，所述扩展的Openflow协议是通过定制监测请求消息和监测应答消息的消息交互机制来扩展Openflow协议。

17.根据权利要求16所述的交换机，其特征在于，所述监测请求消息携带针对系统运行状态参数预设的门限值；

所述第二发送单元，在所述交换机的系统运行状态参数达到所述门限值或降低到所述门限值以下时，利用所述扩展的Openflow协议向所述控制器发送所述监测应答消息。

18.根据权利要求16或17所述的交换机，其特征在于，所述系统运行状态参数包括CPU运行状态参数、内存运行状态参数、硬盘运行状态参数和网卡资源运行状态参数中的一种或多种。

19.根据权利要求16或17所述的交换机，其特征在于，所述监测请求消息携带消息标识，所述消息标识用于唯一标识监测所述交换机的系统运行状态参数的任务；

所述交换机还包括存储单元；

所述存储单元，保存所述监测请求消息；

所述第二发送单元，从所述监测请求消息中获取所述消息标识，利用所述扩展的Openflow协议向所述控制器发送携带所述消息标识的监测应答消息。

20.根据权利要求19所述的交换机，其特征在于，

所述第二接收单元，还接收所述控制器发送的监测删除消息，所述监测删除消息携带所述消息标识；

所述第二控制单元，根据所述监测删除消息停止所述消息标识对应的监测所述交换机的系统运行状态参数的任务。

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