CN107425987B - 一种交换机控制方法、装置及系统 - Google Patents

一种交换机控制方法、装置及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107425987B
CN107425987B CN201710818421.9A CN201710818421A CN107425987B CN 107425987 B CN107425987 B CN 107425987B CN 201710818421 A CN201710818421 A CN 201710818421A CN 107425987 B CN107425987 B CN 107425987B
Authority
CN
China
Prior art keywords
active switch
current slot
time period
subsequent time
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710818421.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107425987A (zh
Inventor
马书惠
郭志斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China United Network Communications Group Co Ltd
Original Assignee
China United Network Communications Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China United Network Communications Group Co Ltd filed Critical China United Network Communications Group Co Ltd
Priority to CN201710818421.9A priority Critical patent/CN107425987B/zh
Publication of CN107425987A publication Critical patent/CN107425987A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107425987B publication Critical patent/CN107425987B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/12—Arrangements for remote connection or disconnection of substations or of equipment thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/14—Network analysis or design
    • H04L41/147—Network analysis or design for predicting network behaviour
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/25—Routing or path finding in a switch fabric
    • H04L49/253—Routing or path finding in a switch fabric using establishment or release of connections between ports
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种交换机控制方法、装置及系统，该方法包括：根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表；根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态，能够有效减少交换机的能耗。

Description

一种交换机控制方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及工业信息化控制领域，特别涉及一种交换机控制方法、装置及系统。
背景技术
在大型的数据中心，往往需要多个交换机协同工作，以分配工作量。在传统的控制方法下，即便在网络空闲时，交换机也会处于工作状态，这导致了能量的耗费。
发明内容
本发明提供一种交换机控制方法、装置及系统，能够有效减少交换机的能耗。
为实现上述目的，本发明提供了一种交换机控制方法，包括：
根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表；
根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态。
可选地，在所述根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表之前还包括：
获取当前时间段的网络流量信息；
根据所述当前时间段的网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息；
根据所述下一时间段的网络流量信息生成下一时间段的活动交换机的拓扑，所述下一时间段的活动交换机的拓扑包括下一时间段的活动交换机和下一时间段的休眠交换机的全集。
可选地，在所述根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态之前还包括：
发送更新指令至核心交换机，所述更新指令包括更新标签包，以供所述核心交换机转发所述更新标签包至所述当前时间段的活动交换机；
接收所述当前时间段的活动交换机根据所述更新标签包发送的更新请求。
可选地，在所述根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态之后还包括：
接收所述当前时间段的活动交换机发送的更新标签包；
根据所接收到的更新标签包确定出当前时间段的活动交换机已完成流表更新。
可选地，在所述根据所接收到的更新标签包确定出当前时间段的活动交换机已完成流表更新之后还包括：
根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的休眠交换机，以供所述当前时间段的休眠交换机进行激活并更新流表。
可选地，在所述根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态之后还包括：
存储所述当前时间段的活动交换机锁定时的待转发数据包；
在所述根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的休眠交换机，以供所述当前时间段的休眠交换机进行激活并更新流表之后还包括：
发送解锁指令至锁定的当前时间段的活动交换机，以对所述锁定的当前时间段的活动交换机进行解锁；
转发所述当前时间段的活动交换机锁定时存储的待转发数据包。
为实现上述目的，本发明提供了一种交换机控制装置，包括：
第一生成模块，用于根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表；
发送模块，用于根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态。
可选地，还包括获取模块、预测模块和第二生成模块；
所述获取模块，用于获取当前时间段的网络流量信息；
所述预测模块，用于根据所述当前时间段的网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息；
所述第二生成模块，用于根据所述下一时间段的网络流量信息生成下一时间段的活动交换机的拓扑，所述下一时间段的活动交换机的拓扑包括下一时间段的活动交换机和下一时间段的休眠交换机的全集。
为实现上述目的，本发明提供了一种交换机控制系统，包括交换机控制装置及多个活动交换机；
所述交换机控制装置，用于根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表，根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机；
所述活动交换机，用于接收更新指令以更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态。
可选地，所述交换机控制装置还用于获取当前时间段的网络流量信息，根据所述当前时间段的网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息，根据所述下一时间段的网络流量信息生成下一时间段的活动交换机的拓扑，所述下一时间段的活动交换机的拓扑包括下一时间段的活动交换机和下一时间段的休眠交换机的全集。
可选地，还包括核心交换机；
所述交换机控制装置还用于发送更新指令至核心交换机，所述更新指令包括更新标签包，接收所述当前时间段的活动交换机根据所述更新标签包发送的更新请求；
所述核心交换机，用于接收所述更新指令，转发所述更新标签包至当前时间段的活动交换机；
所述活动交换机还用于接收所述更新标签包，发送更新请求至所述交换机控制装置。
可选地，所述活动交换机还用于发送所述更新标签包至所述交换机控制装置；
所述交换机控制装置还用于接收所述当前时间段的活动交换机发回的更新标签包，根据所接收到的更新标签包确定出当前时间段的活动交换机已完成流表更新。
可选地，还包括休眠交换机；
所述交换机控制装置还用于根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的休眠交换机；
所述休眠交换机，用于接收更新指令，进行激活并更新流表。
可选地，所述交换机控制装置还用于存储所述当前时间段的活动交换机锁定时的待转发数据包，发送解锁指令至锁定的当前时间段的活动交换机，以对所述锁定的当前时间段的活动交换机进行解锁，转发所述当前时间段的活动交换机锁定时存储的待转发数据包；
所述活动交换机还用于接收解锁指令并进行解锁，接收所述交换机控制装置转发的待转发数据包，转发所述待转发数据包。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的交换机控制方法，根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表，再根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态，能够有效减少交换机的能耗。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种交换机控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种交换机控制方法的流程示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种交换机控制装置的结构示意图；
图4是本发明实施例四提供的一种交换机控制装置的结构示意图；
图5是本发明实施例五提供的一种交换机控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种交换机控制方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
优选地，本实施例中各步骤可以由交换机控制装置执行。
步骤101、根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表。
活动交换机的流表为活动交换机的拓扑所服务，依据活动交换机的拓扑生成。具体地，活动交换机的流表包括根据活动交换机的拓扑所制定的数据包转发规则。由单个的活动交换机的拓扑能够生成对应多个活动交换机的多个不同的流表。
步骤102、根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态。
由于每个活动交换机的流表各不相同，故当前时间段的活动交换机接收到更新指令后，会根据自身接收到的更新指令对自身的流表进行更新。进一步地，由于下一时间段的活动交换机的拓扑发生了变化，故而根据下一时间段的活动交换机的拓扑生成的下一时间段的活动交换机的流表也发生了变化。当前时间段的活动交换机流表更新完成后，部分当前时间段的活动交换机进行锁定；而另一部分当前时间段的活动交换机由于无需在下一时间段进行工作，需得切换自身至休眠状态。
具体地，流表包括匹配域、优先级、指令域、cookie(储存在用户本地终端上的数据)等流表项。其中匹配域又包括入端口、元数据、源MAC (Medium Access Control，物理地址)，目的MAC、源IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)、目的IP、IP协议、IP服务类型、源端口、目的端口、以太网类型、VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)账号、VLAN优先级、MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)流等级等字段。指令域中包括有以下几种动作内容中的任一种1)转发到特定端口2)封装并转发到交换机控制装置3)丢弃。本实施例中所述的流表更新是指对流表中所述匹配域中的地址类信息以及所述指令域中的动作内容进行更新，匹配域中的地址类信息主要是指源 MAC和目的MAC。
进一步具体地，切换活动交换机至休眠状态是指关闭所述活动交换机的发送接收模块，若有数据包被转发往切换至休眠状态的活动交换机处时，该数据包不会被接收。由于不会有数据包被转发到切换至休眠状态的活动交换机，故切换至休眠状态的活动交换机的流表更新是指对其进行流表清除。
本实施例所提供的交换机控制方法，根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表，再根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态，能够有效减少交换机的能耗。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种交换机控制方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括：
步骤201、获取当前时间段的网络流量信息。
每当有新的网络流量进入时，交换机均将网络流量信息以消息的形式上传，在预设的一段时间内所上传的网络流量信息即为当前时间段的网络流量信息。通过获取交换机在某段时间内上传的网络流量信息，即实现了对当前时间段的网络流量信息的获取。
具体地，所述网络流量信息包括交换机标识、端口号、当前一个时间片内的入流量和出流量。
步骤202、根据所述当前时间段的网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息。具体地，在本实施例中，以一个时间分片为单位定时获取所述当前时间段的网络流量信息后，统计所上传网络流量信息中每个交换机的在当前一个时间片的总出流量，生成历史流量信息，输入所生成的历史流量信息及当前时间片信息以更新历史流量信息统计表。根据历史流量信息统计表中的内容预测下一时间段的网络流量信息，如：根据历史流量信息统计表中前1个小时的流量统计数据预测出下一时间段的网络流量信息。
进一步地，该历史流量信息统计表中还记录有历史网络流量信息。为保证下一时间段的网络 流量信息的预测准确性，步骤202还可以为：根据所述当前时间段的网络流量信息和历史网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息。本实施例中根据当前时间段的网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息时，还参考了历史网络流量统计表中的历史网络流量信息，以提升预测的精准性。
进一步优选地，在当前时间段中还会进行网络训练来更新网络拓扑，进行网络训练能够使得所预测的下一时间段的网络流量信息更准确。具体地，首先判断是否到达训练周期的开始，若判断出到达训练周期的开始，则启动训练，若判断出未到达训练周期的开始，则再判断是否到达训练周期的结束，若判断出到达训练周期的结束则更新网络拓扑，若判断出未到达训练周期的结束则进行流量预测。具体地，输入受到训练的网络拓扑和历史流量信息得出下一时间段进行流量预测。下面就网络训练的步骤进行详细描述：
1.确定神经网络的拓扑结构
假设输入层节点数input num＝Ni，隐含层节点数hidden num＝Nh，输出层节点数output num＝No
训练样本输入数据为input_train,训练样本输出数据为 output_train,
首先要训练样本输入输出的归一化到[-1，1]
[inputn,inputs]＝mapminmax(input_train) (1)
[outputn,outputs]＝mapminmax(output_train) (2)
构建神经网络net＝newff(inputn,outputn,hiddennum) (3)
2.初始化粒子群：确定粒子数N和空间维度D，最大迭代数tmax，制定位置的上下限Xmax，Xmin和速度的上下限Vmax，Vmin，随机生成粒子初始位置Xi和初始速度Vi，如公式(4)，(5)与所示：
3.构造神经网络，将初始Xi表示出神经网络的初始权值和阈值；
4.使用训练样本集来训练网络；
5.釆用适应度函数评估，如公式(6)，将得到的适应度值记录在数组fitness中，通过公式(7)得到个体极值和全局极值：
其中n是输出节点数，Yk是神经网络第k个节点的预测输出值，是神经网络第k个节点的实际输出值，γ是系数。
[bestfitness,bestindex]＝min(fitness) (7)
其中bestindex表示这个适应度数组中最小适应度的位置；全局极值 Pk＝X(bestindex)，个体极值Pi＝Xi。
6.开始迭代，更新速度和位置，计算新的适应度值，更新个体极值和全局极值；返回步骤3，将更新的位置集合X＇作为新的初始权值和阈值集合，按照步骤4重新训练神经网络得到新适应度值fitness＇，按照步骤5根据fitness＇更新个体极值和全局极值；
7.判断是否满足终止条件或达到最大迭代数tmax，若满足则确定神经网络的最佳参数，否则转向步骤6；
8.使用得到的BP最优参数组合进行流量预测，将得到的全局极值作为最优初始权值和阈值集合x。网络预测输出am如公式(8)所示，
am＝sim(net,inputn) (8)
对输出进行反归一化后得到最终结果如公式(9)所示，
output＝mapminmax('reverse',am,outputs) (9)
最终，根据公式(8)和公式(9)得到下一时间段的预测流量。
步骤203、根据所述下一时间段的网络流量信息生成下一时间段的活动交换机的拓扑，所述下一时间段的活动交换机的拓扑包括下一时间段的活动交换机和下一时间段的休眠交换机的全集。
活动交换机为在该时间段内进行使用的交换机。休眠交换机为所关闭掉的活动交换机，也即为该时间段内不进行使用的交换机。
本实施例中，根据下一时间段的网络流量信息，对下一时间段的活动交换机的拓扑进行重新调整。如：若下一时间段的网络流量信息表明下一时间段的网络流量较少的话，调整后的下一时间段的活动交换机的拓扑中会调整部分当前时间段的正在使用的活动交换机为休眠交换机，以保证节能。
步骤204、根据生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表。
对本步骤的描述可参见上述实施例一中的步骤101的具体描述，此处不再赘述。本实施例中，活动交换机的流表将根据活动交换机的拓扑进行更新。
进一步地，所述下一时间段的活动交换机的拓扑还包括下一时间段的活动交换机之间的拓扑连接。根据活动交换机之间的拓扑连接能够具体地确定各个活动交换机的流表。
具体地，基于活动交换机之间的拓扑连接，再结合最短路径结合数据流的类型及QoS(Quality of Service，网络服务质量)来确定每个活动交换机中各种不同目标地址及不同带宽要求的流所需执行的操作。本实施例中主要结合QoS(Quality of Service，网络服务质量)中的数据流要求的带宽，来确定各个活动交换机的流表。比如：当给出转发的下一跳交换机端口地址之后，不同的数据流会对应发出不同的指令，也即会形成多个流表，当数据到达交换机时会进行流表匹配，若匹配合适则执行相应的操作。
步骤205、发送更新指令至核心交换机，所述更新指令包括更新标签包，以供所述核心交换机转发所述更新标签包至所述当前时间段的活动交换机。
核心交换机能够用于控制下层的活动交换机。当核心交换机接收到更新指令后，转发更新标签包至与自身相连的下一层的活动交换机。收到更新标签包的活动交换机再转发该更新标签包至与自身相连的下一层的其他活动交换机，直至当前的最后一层的所有活动交换机均接收到更新标签包为止。具体地，更新标签包用于通知活动交换机执行更新任务，活动交换机依据未更新的当前使用的流表规则转发所述更新标签包。
进一步地，该步骤中发送至核心交换机的更新指令还用于控制核心交换机冻结数据包，冻结的数据包为核心交换机待转发至活动交换机的数据包。由于接下来需要对活动交换机的流表和状态进行更新，在更新期间活动交换机暂时无法执行数据包转发工作，故需将待转发的数据包进行冻结，以等待活动交换机更新完成后再进行转发。
步骤206、接收所述当前时间段的活动交换机根据所述更新标签包发送的更新请求。
在步骤205中，活动交换机接收到更新标签包后还会发出更新请求。接收所述活动交换机发送的更新请求以用于后续的更新过程。
具体地，更新请求的发出表示该活动交换机已准备好进行更新工作。
步骤207、根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态。
对本步骤的描述可参见上述实施例一中的步骤102的具体描述。
具体地，接收到更新请求后，针对每个活动交换机发送其对应的更新指令。其中部分活动交换机接收更新指令后，进行流表更新，然后进行锁定。部分活动交换机接收更新指令后，进行流表更新，然后切换至休眠状态。由于切换至休眠状态的活动交换机在下一时间段无需进行工作，也即无需进行数据包转发，故所述活动交换机的流表更新过程即是将未更新前使用的流表进行清除。
步骤208、存储所述当前时间段的活动交换机锁定时的待转发数据包。
如在步骤205所述，核心交换机接收到更新指令后还进行数据包冻结工作。存储所述当前时间段的活动交换机锁定时的待转发数据包，等待当前时间段的活动交换机完成流表更新后再转发所述待转发数据包。
步骤209、接收所述当前时间段的活动交换机发送的更新标签包。
当前时间段的活动交换机在执行完更新标签包的转发后，更新标签包到达最后一层的活动交换机，最后一层的活动交换机无需再进行更新标签包的转发，故最后一层的活动交换机将该更新标签包发送回来。具体地，最后一层的活动交换机无需进行流表更新，最后一层的活动交换机发送更新标签包后即进行锁定。
步骤210、根据所接收到的更新标签包确定出当前时间段的活动交换机已完成流表更新。
当接收到由活动交换机发回的更新标签包后，即表示当前时间段的活动交换机均已完成了流表更新工作。
步骤211、根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的休眠交换机，以供所述当前时间段的休眠交换机进行激活并更新流表。
本实施例所涉及到的休眠交换机，除了在步骤207中所提到的根据更新后的流表切换至休眠状态的休眠交换机之外，还有当前时间段的休眠交换机，该当前时间段的休眠交换机不同于上所述根据更新后的流表切换至休眠状态的休眠交换机，当前时间段的休眠交换机在当前时间段一直保持休眠状态。由于所述当前时间段的休眠交换机有部分需要在下一时间段进行工作，成为下一时间段的活动交换机。故本实施例中，根据下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至上所述的该部分当前时间段的休眠交换机，对其进行激活并更新流表。
优选地，所述当前时间段的休眠交换机激活并更新流表后，还需进行暂时锁定。
进一步地，本实施例中还发送更新指令至核心交换机以供所述核心交换机根据所述更新指令更新流表。此处所述的发送至核心交换机的更新指令不同于步骤205中发送至核心交换机的更新指令，本步骤中发送至核心交换机的更新指令用于供核心交换机更新自身的流表，以供后续核心交换机控制活动交换机转发待转发数据包。
步骤212、发送解锁指令至锁定的当前时间段的活动交换机，以对所述锁定的当前时间段的活动交换机进行解锁。
当核心交换机也完成流表更新后，发送解锁指令至当前锁定的活动交换机以解锁当前锁定的活动交换机。解锁后的当前时间段的活动交换机即成为下一时间段的活动交换机，可执行下一时间段数据包的转发工作。
优选地，还发送解锁指令至锁定的当前时间段激活后的休眠交换机，以解锁所述锁定的当前时间段激活后的休眠交换机。解锁后的当前时间段激活后的休眠交换机即成为下一时间段的活动交换机，可执行下一时间段数据包的转发工作。
本实施例中，需等待所有交换机的流表均更新完毕后，才能解锁所有锁定的交换机。锁定的交换机既包括锁定的当前时间段的活动交换机，还包括锁定的当前时间段激活后的休眠交换机。
步骤213、转发所述当前时间段的活动交换机锁定时存储的待转发数据包。
具体地，转发所述当前时间段的活动交换机锁定时存储的待转发数据包至核心交换机，再由核心交换机根据更新后的流表转发至其他活动交换机，完成数据包的转发工作。
本实施例所提供的交换机控制方法，根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表，再根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态，能够有效减少交换机的能耗。
实施例三
如图3所示，为本实施例所提供的一种交换机控制装置的结构示意图。该交换机控制装置包括：第一生成模块11和发送模块12。
第一生成模块11用于根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表。
发送模块12用于根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态。
本实施例提供的交换机控制装置可用于实现上述实施例一或实施例二提供的交换机控制方法。
本实施例提供的交换机控制装置，根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表，再根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态，能够有效减少交换机的能耗。
实施例四
如图4所示，为本实施例所述的一种交换机控制装置的结构示意图，本实施例的交换机控制装置在上述实施例三的基础上还包括：获取模块 13、预测模块14和第二生成模块15。
获取模块13用于获取当前时间段的网络流量信息.
预测模块14用于根据所述当前时间段的网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息。
第二生成模块15用于根据所述下一时间段的网络流量信息生成下一时间段的活动交换机的拓扑，所述下一时间段的活动交换机的拓扑包括下一时间段的活动交换机和下一时间段的休眠交换机的全集。
进一步地，该交换机控制装置还包括：接收模块16。发送模块12还用于发送更新指令至核心交换机，所述更新指令包括更新标签包，以供所述核心交换机转发所述更新标签包至所述当前时间段的活动交换机。接收模块16用于接收所述当前时间段的活动交换机根据所述更新标签包发送的更新请求。
进一步地，该交换机控制装置还包括确定模块18。
接收模块16还用于接收所述当前时间段的活动交换机发送的更新标签包。
确定模块18用于根据所接收到的更新标签包确定出当前时间段的活动交换机已完成流表更新。
进一步地，发送模块12还用于根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的休眠交换机，以供所述当前时间段的休眠交换机进行激活并更新流表。
进一步地，还包括存储模块17和转发模块19。
存储模块17用于存储所述当前时间段的活动交换机锁定时的待转发数据包。
发送模块12还用于发送解锁指令至锁定的当前时间段的活动交换机，以对所述锁定的当前时间段的活动交换机进行解锁。
转发模块19用于转发所述当前时间段的活动交换机锁定时存储的待转发数据包。
本实施例提供的交换机控制装置可用于实现上述实施例一或实施例二提供的交换机控制方法。
本实施例提供的交换机控制装置，根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表，再根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态，能够有效减少交换机的能耗。
实施例五
如图5所示，为本实施例所述的一种交换机控制系统的结构示意图，该交换机控制系统包括：交换机控制装置1及多个活动交换机3。
交换机控制装置1用于根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表，根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机3。
活动交换机3用于接收更新指令以更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态。
进一步地，交换机控制装置1还用于获取当前时间段的网络流量信息，根据所述当前时间段的网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息，根据所述下一时间段的网络流量信息生成下一时间段的活动交换机的拓扑，所述下一时间段的活动交换机的拓扑包括下一时间段的活动交换机和下一时间段的休眠交换机的全集。
进一步地，该交换机控制系统还包括核心交换机2。
交换机控制装置1还用于发送更新指令至核心交换机2，所述更新指令包括更新标签包，接收所述当前时间段的活动交换机3根据所述更新标签包发送的更新请求。
核心交换机2用于接收所述更新指令，转发所述更新标签包至当前时间段的活动交换机3。
活动交换机3还用于接收所述更新标签包，发送更新请求至所述交换机控制装置1。
进一步地，活动交换机3还用于发送所述更新标签包至所述交换机控制装置1。
交换机控制装置1还用于接收所述当前时间段的活动交换机3发回的更新标签包，根据所接收到的更新标签包确定出当前时间段的活动交换机3已完成流表更新。
进一步地，图中未示出，该交换机控制系统还包括休眠交换机，休眠交换机是指当前时间段的休眠交换机。
交换机控制装置1还用于根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的休眠交换机。
休眠交换机用于接收更新指令，进行激活并更新流表。
进一步地，交换机控制装置1还用于存储所述当前时间段的活动交换机3锁定时的待转发数据包，发送解锁指令至锁定的当前时间段的活动交换机3，以对所述锁定的当前时间段的活动交换机3进行解锁，转发所述当前时间段的活动交换机3锁定时存储的待转发数据包。
活动交换机3还用于接收解锁指令并进行解锁，接收所述交换机控制装置1转发的待转发数据包，转发所述待转发数据包。
具体地，图中所示活动交换机3主要是指当前时间段的活动交换机。在实际使用时，活动交换机3的数量为多个，多个活动交换机3分层设置。
本实施例提供的交换机控制系统具有上述实施例三或实施例四提供的交换机控制装置，具体描述可参见上述实施例三或实施例四。
本实施例提供的交换机控制系统，根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表，再根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态，能够有效减少交换机的能耗。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种交换机控制方法，其特征在于，包括：
获取当前时间段的网络流量信息；
根据所述当前时间段的网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息；
根据所述下一时间段的网络流量信息生成下一时间段的活动交换机的拓扑，所述下一时间段的活动交换机的拓扑包括下一时间段的活动交换机和下一时间段的休眠交换机的全集；
根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表；
根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态，所述下一时间段的活动交换机为在下一时间段内使用的交换机，所述当前时间段的活动交换机为在当前时间段内使用的交换机。
2.根据权利要求1所述的交换机控制方法，其特征在于，在所述根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态之前还包括：
发送更新指令至核心交换机，所述更新指令包括更新标签包，以供所述核心交换机转发所述更新标签包至所述当前时间段的活动交换机；
接收所述当前时间段的活动交换机根据所述更新标签包发送的更新请求。
3.根据权利要求1所述的交换机控制方法，其特征在于，在所述根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态之后还包括：
接收所述当前时间段的活动交换机发送的更新标签包；
根据所接收到的更新标签包确定出当前时间段的活动交换机已完成流表更新。
4.根据权利要求3所述的交换机控制方法，其特征在于，在所述根据所接收到的更新标签包确定出当前时间段的活动交换机已完成流表更新之后还包括：
根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的休眠交换机，以供所述当前时间段的休眠交换机进行激活并更新流表。
5.根据权利要求4所述的交换机控制方法，其特征在于，
在所述根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态之后还包括：
存储所述当前时间段的活动交换机锁定时的待转发数据包；
在所述根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的休眠交换机，以供所述当前时间段的休眠交换机进行激活并更新流表之后还包括：
发送解锁指令至锁定的当前时间段的活动交换机，以对所述锁定的当前时间段的活动交换机进行解锁；
转发所述当前时间段的活动交换机锁定时存储的待转发数据包。
6.一种交换机控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取当前时间段的网络流量信息；
预测模块，用于根据所述当前时间段的网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息；
第二生成模块，用于根据所述下一时间段的网络流量信息生成下一时间段的活动交换机的拓扑，所述下一时间段的活动交换机的拓扑包括下一时间段的活动交换机和下一时间段的休眠交换机的全集；
第一生成模块，用于根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表；
发送模块，用于根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，以供所述当前时间段的活动交换机更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态，所述下一时间段的活动交换机为在下一时间段内使用的交换机，所述当前时间段的活动交换机为在当前时间段内使用的交换机。
7.一种交换机控制系统，其特征在于，包括交换机控制装置及多个活动交换机；
所述交换机控制装置，用于根据预先生成的下一时间段的活动交换机的拓扑生成所述下一时间段的活动交换机的流表，根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的活动交换机，所述下一时间段的活动交换机为在下一时间段内使用的交换机，所述当前时间段的活动交换机为在当前时间段内使用的交换机；
所述活动交换机，用于接收更新指令以更新流表，并根据更新后的流表进行锁定或切换至休眠状态；
所述交换机控制装置还用于获取当前时间段的网络流量信息，根据所述当前时间段的网络流量信息预测下一时间段的网络流量信息，根据所述下一时间段的网络流量信息生成下一时间段的活动交换机的拓扑，所述下一时间段的活动交换机的拓扑包括下一时间段的活动交换机和下一时间段的休眠交换机的全集。
8.根据权利要求7所述的交换机控制系统，其特征在于，还包括核心交换机；
所述交换机控制装置还用于发送更新指令至核心交换机，所述更新指令包括更新标签包，接收所述当前时间段的活动交换机根据所述更新标签包发送的更新请求；
所述核心交换机，用于接收所述更新指令，转发所述更新标签包至当前时间段的活动交换机；
所述当前时间段的活动交换机还用于接收所述更新标签包，发送更新请求至所述交换机控制装置。
9.根据权利要求8所述的交换机控制系统，其特征在于，
所述当前时间段的活动交换机还用于发送所述更新标签包至所述交换机控制装置；
所述交换机控制装置还用于接收所述当前时间段的活动交换机发回的更新标签包，根据所接收到的更新标签包确定出当前时间段的活动交换机已完成流表更新。
10.根据权利要求9所述的交换机控制系统，其特征在于，还包括休眠交换机；
所述交换机控制装置还用于根据所述下一时间段的活动交换机的流表发送更新指令至当前时间段的休眠交换机；
所述休眠交换机，用于接收更新指令，进行激活并更新流表。
11.根据权利要求10所述的交换机控制系统，其特征在于，
所述交换机控制装置还用于存储所述当前时间段的活动交换机锁定时的待转发数据包，发送解锁指令至锁定的当前时间段的活动交换机，以对所述锁定的当前时间段的活动交换机进行解锁，转发所述当前时间段的活动交换机锁定时存储的待转发数据包；
所述锁定的当前时间段的活动交换机还用于接收解锁指令并进行解锁，接收所述交换机控制装置转发的待转发数据包，转发所述待转发数据包。
CN201710818421.9A 2017-09-12 2017-09-12 一种交换机控制方法、装置及系统 Active CN107425987B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710818421.9A CN107425987B (zh) 2017-09-12 2017-09-12 一种交换机控制方法、装置及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710818421.9A CN107425987B (zh) 2017-09-12 2017-09-12 一种交换机控制方法、装置及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107425987A CN107425987A (zh) 2017-12-01
CN107425987B true CN107425987B (zh) 2019-11-01

Family

ID=60432887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710818421.9A Active CN107425987B (zh) 2017-09-12 2017-09-12 一种交换机控制方法、装置及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107425987B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103326943A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 日电（中国）有限公司 数据流重路由方法和控制器
CN104935460A (zh) * 2015-05-05 2015-09-23 浙江大学 一种基于数据面流量预测的多控制器节能优化方法
CN105471755A (zh) * 2014-09-03 2016-04-06 中兴通讯股份有限公司 网络流量均衡的方法及超级控制器
CN105577729A (zh) * 2014-10-17 2016-05-11 中兴通讯股份有限公司 负载均衡的方法及装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104247350A (zh) * 2012-07-31 2014-12-24 惠普发展公司，有限责任合伙企业 实现转换协议,其中用于在第一时间段期间路由由一组交换机接收到的分组的第一规则集被更新到第二规则集

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103326943A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 日电（中国）有限公司 数据流重路由方法和控制器
CN105471755A (zh) * 2014-09-03 2016-04-06 中兴通讯股份有限公司 网络流量均衡的方法及超级控制器
CN105577729A (zh) * 2014-10-17 2016-05-11 中兴通讯股份有限公司 负载均衡的方法及装置
CN104935460A (zh) * 2015-05-05 2015-09-23 浙江大学 一种基于数据面流量预测的多控制器节能优化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107425987A (zh) 2017-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen-Xiao et al. Research on load balance method in SDN
CN105610709B (zh) 基于sdn的大流负载均衡系统与方法
CN107911299B (zh) 一种基于深度q学习的路由规划方法
CN105245449B (zh) 通信系统、控制装置、处理规则设置方法、分组传输方法
CN103346922B (zh) 基于sdn的确定网络状态的控制器及其确定方法
CN106789648B (zh) 基于内容存储与网络状况的软件定义网络路由决策方法
Yao et al. AI routers & network mind: A hybrid machine learning paradigm for packet routing
CN105471764B (zh) 一种SDN网络中端到端QoS保障的方法
CN112491714A (zh) SDN环境下基于深度强化学习的智能QoS路由优化方法、系统
CN104717098B (zh) 一种数据处理方法及装置
CN103746911B (zh) 一种sdn网络结构及其通信方法
CN108809857A (zh) 一种基于sdn的流量监控与业务服务质量保障策略的方法
CN106559330B (zh) 一种基于sdn的动态路径规划方法
CN112600759B (zh) 基于深度强化学习在Overlay网络下多路径流量调度方法及系统
CN104917699B (zh) 软件定义网络的网络元件
CN101841487A (zh) 聚合链路服务流的配置方法及包交换装置
CN105516025B (zh) 端到端的路径控制和数据传输方法、OpenFlow控制器和交换机
CN106851746A (zh) 基于雾计算实现无线传感网络中软件定义QoS配置的方法
US20220150159A1 (en) Control device, switch device and methods
CN106899503A (zh) 一种数据中心网络的路由选择方法及网络管理器
CN105700940B (zh) 一种调度器及调度器的动态复用方法
CN115714741A (zh) 一种基于协同多智能体强化学习的路由决策方法及系统
CN106685816A (zh) 一种基于sdn的路由计算方法、sdn控制器及系统
CN105681438A (zh) 内容中心网络中一种集中式的缓存决策策略
CN106302173B (zh) 控制设备及其拓扑学习的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant