CN108023739A - 保护倒换方法及控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保护倒换方法及控制器，涉及软件定义网络领域。其中的方法包括：控制器在当前服务功能路径SFP的源节点和目的节点之间，从可用服务功能SF资源中为当前SFP确定度量值优于预设值的备用SFP；若当前SFP失效，控制器启用备用SFP。从而在提高服务功能系统可靠性的同时，优化了服务功能系统的备份机制。

Description

保护倒换方法及控制器

技术领域

本发明涉及软件定义网络技术领域，特别涉及一种保护倒换方法及控制器。

背景技术

网络中存在的防火墙、负载均衡、入侵检测等设备功能被称为SF(ServiceFunction，服务功能)，每个SF都与相应的SFF(Service Function Forwarder，服务功能转发设备)相连接。源节点与目的节点间的报文按照业务逻辑所要求的既定的路径次序经过这些SF，形成SFC(Service Function Chain,服务功能链),所经过的路径是控制器对有特殊服务需求的报文进行引流的SFP(Service Function Path，逻辑路径)。

目前SFP缺乏有效的保护倒换方法。现有方法通常是对SFP中的各个SF采用传统的主备或双活机制，这是设备层面的冗余备份机制，SFP的业务恢复依赖于各SF的业务恢复。更重要的是，由于备用SF的带宽、延时等度量值可能不同于原有SF，因此现有技术中的保护倒换方法只是实现了SF的替换，但无法保证备用SF所形成的备用SFP具有符合要求的度量值。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是：如何优化服务功能系统的备份机制。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种保护倒换方法，包括：控制器在当前服务功能路径SFP的源节点和目的节点之间，从可用服务功能SF资源中为当前SFP确定度量值优于预设值的备用SFP；若当前SFP失效，控制器启用备用SFP。

在一些实施例中，从可用SF资源中为当前SFP确定度量值优于预设值的备用SFP包括：控制器按照当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序，从可用SF资源中确定与当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序相同的可选SFP；控制器在可选SFP中确定度量值优于预设值的SFP作为备用SFP。

在一些实施例中，度量值包括时延、带宽。

在一些实施例中，控制器启用备用SFP包括：控制器确定与备用SFP相关联的服务功能转发设备SFF；控制器将备用SFP的流表信息下发至相关联的服务功能转发设备SFF，以便SFF根据备用SFP的流表信息将流量引入备用SFP。

在一些实施例中，该方法还包括：控制器指示SFF将当前SFP中与SFF相连接的SF的配置信息同步至备用SFP中与SFF相连接的备用SF，以便备用SFP基于同步的配置信息提供服务功能。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种控制器，其特征在于，控制器包括：备用路径确定模块，用于在当前SFP的源节点和目的节点之间，从可用SF资源中为当前SFP确定度量值优于预设值的备用SFP；备用路径启用模块，用于若当前SFP失效，启用备用SFP。

在一些实施例中，备用路径确定模块包括：可选路径确定单元，用于按照当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序，从可用SF资源中确定与当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序相同的可选SFP；备用路径确定单元，用于在可选SFP中确定度量值优于预设值的SFP作为备用SFP。

在一些实施例中，度量值包括时延、带宽。

在一些实施例中，备用路径启用模块包括：转发设备确定单元，用于确定与备用SFP相关联的SFF；流表信息发送单元，用于将备用SFP的流表信息下发至相关联的服务功能转发设备SFF，以便SFF根据备用SFP的流表信息将流量引入备用SFP。

在一些实施例中，控制器还包括：配置信息同步模块，用于指示SFF将当前SFP中与SFF相连接的SF的配置信息同步至备用SFP中与SFF相连接的备用SF，以便备用SFP基于同步的配置信息提供服务功能。

本发明通过控制器在当前服务功能路径SFP的源节点和目的节点之间，从可用服务功能SF资源中为当前SFP确定度量值优于预设值的备用SFP；若当前SFP失效，控制器启用备用SFP。从而在提高服务功能系统可靠性的同时，优化了服务功能系统的备份机制。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明保护倒换方法的实现架构的结构示意图。

图2示出本发明保护倒换方法的一个实施例的流程示意图。

图3示出本发明中确定备用SFP的方法的流程示意图。

图4示出本发明中启用备用SFP的方法的流程示意图。

图5示出本发明保护倒换方法的另一个实施例的流程示意图。

图6示出本发明控制器的一个实施例的结构示意图。

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、完整地描述，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

首先结合图1描述本发明保护倒换方法的实现架构。

图1示出本发明保护倒换方法的实现架构的结构示意图。如图1所示，本发明保护倒换方法的实现架构包括SDN控制器、SFF以及资源池中的各个SF。其中，SF1、SF2、SF3组成当前SFP以提供服务功能。如何从资源池中的各个SF中选择SF以组成备用SFP，优化服务功能系统的备份机制，是本发明要解决的技术问题。

下面结合图2描述本发明保护倒换方法的一个实施例。

图2示出本发明保护倒换方法的一个实施例的流程示意图。如图2所示，本实施例的保护倒换方法包括：

步骤S202，SDN控制器通过SFF发起对于当前SFP的监控，以监测当前SFP的度量值。

其中，度量值由SFF定义，用于描述SFP的全局特征，例如可以包括时延、带宽。

步骤S204，SFF向SDN控制器上报当前SFP的度量值。

其中，当前SFP的度量值可以包括当前SFP中各个SF的度量值。以便SDN控制器将当前SFP的度量值作为参考指标确定备用SFP。

步骤S206，SDN控制器在当前服务功能路径SFP的源节点和目的节点之间，从可用服务功能SF资源中为当前SFP确定度量值优于预设值的备用SFP。

例如，SDN控制器可以根据当前网络资源池中的资源使用情况，按照预先定制的最短路径算法计算出时延最短的备用SFP或者带宽最大的备用SFP，该备用SFP由SF1、SF2’以及SF3’组成。

步骤S209，若当前SFP失效，控制器启用备用SFP。

由于在当前SFP失效之前已经提前确定备用SFP。因此当前SFP发生故障时，可以立即启用SFP保护倒换。

上述实施例提出了面向全路径的SFP保护倒换方法。相比于现有技术中的保护倒换方法，本发明不再将某个独立的SF作为备用SF,而是选择一条度量值满足条件的SFP作为备用SFP。因此，本发明将SF层面的保护倒换上升为SFP层面的保护倒换，以实现服务功能系统的高可用性。从而在提高服务功能系统可靠性的同时，优化了服务功能系统的备份机制。

同时，上述实施例对SDN控制器进行了功能上的扩展以实现最短路径算法的定制，并且对SFF进行了功能上的扩展以实现SFP度量值的监控，充分利用了现有服务功能系统架构中控制器和SFF的作用，对现有服务功能系统架构的改造较小，节约了方案实施的成本。

下面结合图3具体描述确定备用SFP的方法。

图3示出本发明中确定备用SFP的方法的流程示意图。如图3所示，基于图2所示的实施例，步骤S206中确定备用SFP的方法具体可以包括：

步骤S3062，控制器按照当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序，从可用SF资源中确定与当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序相同的可选SFP。

仍以图1为例，当前SFP中包括SF1、SF2以及SF3。其中，SF1为防火墙，SF2为负载均衡器，SF3为入侵检测器。那么，SDN控制器所需要确定的备用SFP中的SF，需要包括防火墙、负载均衡器以及入侵检测器。并且，备用SFP所经过各个SF的类型需要与当前SFP所经过各个SF的类型一致，即路径次序依次为防火墙类SF、负载均衡器类SF、入侵检测器类SF。因此，SDN控制器需要在各个类型的SF集合中选择合适的SF，并依照路径次序组成可选SFP。例如防火墙集合、负载均衡器集合、入侵检测器集合中分别存在3个可选SF，则可选SFP在理论上共有27条。

步骤S3064，控制器在可选SFP中确定度量值优于预设值的SFP作为备用SFP。

由于服务功能系统中并不是每个SF之间都存在连接关系。根据服务功能系统的拓扑结构,理论上可选的27条SFP当中例如仅存在3条实际可选SFP。此时，SDN控制器例如可以选择时延最短的实际可选SFP作为备用SFP，该备用SFP以此包括防火墙SF1、负载均衡器SF2’以及入侵检测器SF3’。

上述实施例中确定备用SFP的方法适用于SFC场景，可以保证备用SFP中包含原有SFP中的各个类型的SF，并且维持路径次序不变，使得备用SFP能够提供与当前SFP几乎相同的服务功能。

下面结合图4具体描述启用备用SFP的方法。

图4示出本发明中启用备用SFP的方法的流程示意图。如图4所示，基于图2所示的实施例，步骤S209启用备用SFP的方法具体可以包括：

步骤S4092，控制器确定与备用SFP相关联的服务功能转发设备SFF。

例如，SDN控制器确定与备用SFP相关联的服务功能转发设备包括SFF1、SFF2以及SFF3。

步骤S4094，控制器将备用SFP的流表信息下发至相关联的服务功能转发设备SFF，以便SFF根据备用SFP的流表信息将流量引入备用SFP。

例如，控制器将备用SFP的流表信息下发至SFF1、SFF2以及SFF3，以便SFF1、SFF2以及SFF3根据备用SFP的流表信息将流量引入备用SFP。

上述实施例中，SDN控制器通过向备用SFP相关联的SFF下发流表，实现了将流量引入备用SFP。

下面结合图5描述本发明保护倒换方法的另一个实施例。

图5示出本发明保护倒换方法的另一个实施例的流程示意图。如图5所示，在图2所示实施例的基础上，本实施例的保护倒换方法还包括：

步骤S507，控制器判断当前SFP中是否存在具有配置信息的SF。

例如，防火墙SF中可能包含会话配置信息，该配置信息例如可以包括以下内容：用户1的邮件流量需要经25号端口通过防火墙SF，用户2的网页流量需要经80号端口通过防火墙SF。

若不存在，则直接执行步骤S209。

若存在，则执行步骤S508，控制器指示SFF将当前SFP中与SFF相连接的SF的配置信息同步至备用SFP中与SFF相连接的备用SF，以便备用SFP基于同步的配置信息提供服务功能。例如，控制器指示SFF2将SF2的配置信息同步至SF2’,并指示SFF3将SF3的配置信息同步至SF3’。然后继续执行步骤S209。

上述实施例中，SDN控制器通过指示SFF将当前SFP中与SFF相连接的SF的配置信息同步至备用SFP中与SFF相连接的备用SF，进一步优化了保护倒换效果，从而为用户提供更好的服务功能。此外，实施例不需要对所有SF进行备份，仅需对存在配置信息的SF在同类型SF间进行同步，提高了备份效率。

下面结合图6描述本发明控制器一个实施例。

图6示出本发明控制器的一个实施例的结构示意图。如图6所示，该实施例中的控制器60包括：

备用路径确定模块602，用于在当前SFP的源节点和目的节点之间，从可用SF资源中为当前SFP确定度量值优于预设值的备用SFP。

备用路径启用模块604，用于若当前SFP失效，启用备用SFP。

上述实施例提出了面向全路径的SFP保护倒换方法。相比于现有技术中的保护倒换方法，本发明不再将某个独立的SF作为备用SF,而是选择一条度量值满足条件的SFP作为备用SFP。因此，本发明将SF层面的保护倒换上升为SFP层面的保护倒换，以实现服务功能系统的高可用性。

可选的，备用路径确定模块602包括：

可选路径确定单元6022，用于按照当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序，从可用SF资源中确定与当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序相同的可选SFP。

备用路径确定单元6024，用于在可选SFP中确定度量值优于预设值的SFP作为备用SFP。

上述实施例中确定备用SFP的方法适用于SFC场景，可以保证备用SFP中包含原有SFP中的各个类型的SF，并且维持路径次序不变，使得备用SFP能够提供与当前SFP几乎相同的服务功能。

可选的，备用路径启用模块604包括：

转发设备确定单元6042，用于确定与备用SFP相关联的SFF。

流表信息发送单元6044，用于将备用SFP的流表信息下发至相关联的服务功能转发设备SFF，以便SFF根据备用SFP的流表信息将流量引入备用SFP。

上述实施例中，SDN控制器通过向备用SFP相关联的SFF下发流表，实现了将流量引入备用SFP。

可选的，控制器60还包括配置信息同步模块606，用于指示SFF将当前SFP中与所述SFF相连接的SF的配置信息同步至备用SFP中与所述SFF相连接的备用SF，以便备用SFP基于同步的配置信息提供服务功能。

上述实施例中，SDN控制器通过指示SFF将当前SFP中与SFF相连接的SF的配置信息同步至备用SFP中与SFF相连接的备用SF，进一步优化了保护倒换效果，从而为用户提供更好的服务功能。此外，实施例不需要对所有SF进行备份，仅需对存在配置信息的SF在同类型SF间进行同步，提高了备份效率。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种保护倒换方法，其特征在于，所述方法包括：

控制器在当前服务功能路径SFP的源节点和目的节点之间，从可用服务功能SF资源中为当前SFP确定度量值优于预设值的备用SFP；

若当前SFP失效，控制器启用备用SFP。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从可用SF资源中为当前SFP确定度量值优于预设值的备用SFP包括：

控制器按照当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序，从可用SF资源中确定与当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序相同的可选SFP；

控制器在可选SFP中确定度量值优于预设值的SFP作为备用SFP。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述度量值包括时延、带宽。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器启用备用SFP包括：

控制器确定与备用SFP相关联的服务功能转发设备SFF；

控制器将备用SFP的流表信息下发至相关联的服务功能转发设备SFF，以便SFF根据备用SFP的流表信息将流量引入备用SFP。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制器指示SFF将当前SFP中与所述SFF相连接的SF的配置信息同步至备用SFP中与所述SFF相连接的备用SF，以便备用SFP基于同步的配置信息提供服务功能。

6.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括：

备用路径确定模块，用于在当前SFP的源节点和目的节点之间，从可用SF资源中为当前SFP确定度量值优于预设值的备用SFP；

备用路径启用模块，用于若当前SFP失效，启用备用SFP。

7.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述备用路径确定模块包括：

可选路径确定单元，用于按照当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序，从可用SF资源中确定与当前SFP中SF的类型以及各个类型的SF的路径次序相同的可选SFP；

备用路径确定单元，用于在可选SFP中确定度量值优于预设值的SFP作为备用SFP。

8.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述度量值包括时延、带宽。

9.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述备用路径启用模块包括：

转发设备确定单元，用于确定与备用SFP相关联的SFF；

流表信息发送单元，用于将备用SFP的流表信息下发至相关联的服务功能转发设备SFF，以便SFF根据备用SFP的流表信息将流量引入备用SFP。

10.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括：

配置信息同步模块，用于指示SFF将当前SFP中与所述SFF相连接的SF的配置信息同步至备用SFP中与所述SFF相连接的备用SF，以便备用SFP基于同步的配置信息提供服务功能。