CN108123874B - 报文的处理方法、系统和跨域sdn控制器 - Google Patents

报文的处理方法、系统和跨域sdn控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种报文的处理方法、系统和跨域SDN控制器，涉及数据通信技术领域。方法包括：跨域SDN控制器在接收到第一SDN域内的第一SDN控制器转发的第一报文后，查找第一报文的目的地址对应的第二SDN域，确定第一SDN域内与第二SDN域互联的第一转发节点和第二SDN域内与第一SDN域互联的第二转发节点的地址；分别将第一和第二转发节点的地址发送给第一和第二SDN控制器，以便第一SDN控制器计算第一SDN域内的第一转发路径，第二SDN控制器计算第二SDN域内的第二转发路径；在第一和第二转发路径上的各转发节点对应的接口标签中分别添加第一和第二标识；将第二转发节点对应的添加第二标识后的接口标签下发给第一SDN控制器，以将第一报文按照第一和第二转发路径进行转发。

Description

报文的处理方法、系统和跨域SDN控制器
技术领域
本发明涉及数据通信技术领域，尤其是一种报文的处理方法、系统和跨域SDN控制器。
背景技术
SDN(Software Defined Network，软件定义网络)通过将控制平面和数据平面分离可以实现网络流量的灵活控制。SDN控制器收集网络拓扑信息，计算报文的转发路径并生成转发流表，SDN域内的转发节点根据SDN控制器下发的流表进行报文的转发。
在一种基于SDN的报文转发方法中，SDN控制器计算SDN域内的转发路径，然后将转发路径上的各转发节点(例如路由器或交换机)的接口标签压入报文的标签堆栈中，报文携带转发路径上的各转发节点的接口标签进行转发。
然而，发明人发现，接口标签是在SDN域内全局有效的，也即，对于同一个SDN域，域内各转发节点的接口标签是不同的。但是，对于跨SDN域的场景，也即，报文从一个SDN域转发到另一个SDN域，不同SDN域的接口标签很可能会重合，这可能会使得报文不能按需转发到目的地址，从而导致报文转发的失败。
另外，跨域报文转发的端到端路径比较长，这会导致报文的堆栈深度过长，报文开销过大。
发明内容
本发明的一个目的是：提供一种报文的处理方法、系统和跨域SDN控制器，以提高报文转发的成功率。
根据本发明的一方面，提供一种报文的处理方法，包括：跨域SDN控制器在接收到第一SDN域内的第一SDN控制器转发的第一报文后，查找所述第一报文的目的地址对应的第二SDN域，并确定所述第一SDN域内与所述第二SDN域互联的第一转发节点以及所述第二SDN域内与所述第一SDN域互联的第二转发节点的地址；所述跨域SDN控制器将所述第一转发节点的地址发送给所述第一SDN控制器，并将所述第二转发节点的地址发送给所述第二SDN控制器，以便所述第一SDN控制器计算所述第一SDN域内的第一转发路径，所述第二SDN控制器计算所述第二SDN域内的第二转发路径；所述跨域SDN控制器在所述第一转发路径和所述第二转发路径上的各转发节点对应的接口标签中分别添加第一标识和第二标识；所述跨域SDN控制器将所述第二转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签下发给所述第一SDN控制器，以便将所述第一报文按照所述第一转发路径和所述第二转发路径进行转发。
在一个实施例中，所述方法还包括：所述第一SDN控制器按照从所述第二转发节点到所述第一转发节点、再到所述第一转发路径的起始转发节点的顺序，将所述第二转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签以及所述第一转发路径上的各转发节点对应的添加所述第一标识后的接口标签压入所述第一报文的标签堆栈中以得到第二报文；所述第一SDN控制器将所述第二报文下发给所述第一转发路径的起始转发节点，以便所述第一转发路径的起始转发节点将所述第二报文通过与所述第二报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将所述第二报文的标签堆栈中的第一层标签弹出。
在一个实施例中，所述方法还包括：所述第二SDN控制器在接收到所述第二转发节点转发的第二报文后，按照从所述目的地址到所述第二转发节点的顺序，将所述第二转发路径上各转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签压入所述第二报文的标签堆栈中以得到第三报文；所述第二SDN控制器将所述第三报文下发给所述第二转发节点，以便所述第二转发节点将所述第三报文通过与所述第三报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将所述第三报文的标签堆栈中的第一层标签弹出，直到将所述第三报文转发到所述目的地址。
在一个实施例中，所述方法还包括：所述第一SDN控制器在接收到所述第一报文后判断是否能查到与所述目的地址相关的路由信息；若不能查到与所述目的地址相关的路由信息，则将所述第一报文转发给所述跨域SDN控制器。
在一个实施例中，所述路由信息包括路由流表或路由转发条目。
根据本发明的另一方面，提供一种跨域SDN控制器，包括：查找单元，用于在接收到第一SDN域内的第一SDN控制器转发的第一报文后，查找所述第一报文的目的地址对应的第二SDN域，并确定所述第一SDN域内与所述第二SDN域互联的第一转发节点以及所述第二SDN域内与所述第一SDN域互联的第二转发节点的地址；地址发送单元，用于将所述第一转发节点的地址发送给所述第一SDN控制器，并将所述第二转发节点的地址发送给所述第二SDN控制器，以便所述第一SDN控制器计算所述第一SDN域内的第一转发路径，所述第二SDN控制器计算所述第二SDN域内的第二转发路径；标识添加单元，用于在所述第一转发路径和所述第二转发路径上的各转发节点对应的接口标签中分别添加第一标识和第二标识；下发单元，用于将所述第二转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签下发给所述第一SDN控制器。
根据本发明的又一方面，提供一种报文的处理系统，包括上述实施例所述的跨域SDN控制器。
在一个实施例中，所述系统还包括第一SDN控制器，所述第一SDN控制器包括：第一标签处理单元，用于按照从所述第二转发节点到所述第一转发节点、再到所述第一转发路径的起始转发节点的顺序，将所述第二转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签以及所述第一转发路径上的各转发节点对应的添加所述第一标识后的接口标签压入所述第一报文的标签堆栈中以得到第二报文；第一报文下发单元，用于将所述第二报文下发给所述第一转发路径的起始转发节点，以便所述第一转发路径的起始转发节点将所述第二报文通过与所述第二报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将所述第二报文的标签堆栈中的第一层标签弹出。
在一个实施例中，所述系统还包括第二SDN控制器，所述第二SDN控制器包括：第二标签处理单元，用于在接收到所述第二转发节点转发的第二报文后，按照从所述目的地址到所述第二转发节点的顺序，将所述第二转发路径上各转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签压入所述第二报文的标签堆栈中以得到第三报文；第二报文下发单元，用于将所述第三报文下发给所述第二转发节点，以便所述第二转发节点将所述第三报文通过与所述第三报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将所述第三报文的标签堆栈中的第一层标签弹出，直到将所述第三报文转发到所述目的地址。
在一个实施例中，所述第一SDN控制器还包括：判断单元，用于在接收到所述第一报文后判断是否能查到与所述目的地址相关的路由信息；转发单元，用于若不能查到与所述目的地址相关的路由信息，则将所述第一报文转发给所述跨域SDN控制器。
在一个实施例中，所述路由信息包括路由流表或路由转发条目。
本发明实施例中，跨域SDN控制器通过与第一SDN控制器和第二SDN控制器的交互在第一SDN域内的转发路径和第二SDN域内的转发路径上的各转发节点对应的接口标签中分别添加第一标识和第二标识，从而使得不同SDN域内的接口标签可以区分开，提高了报文转发的成功率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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是根据本发明一个实施例的报文的处理方法的流程示意图；
图2是根据本发明一个实施例的跨域SDN控制器的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的报文的处理系统的结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的第一SDN控制器的结构示意图；
图5是根据本发明一个实施例的第二SDN控制器的结构示意图。
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。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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是根据本发明一个实施例的报文的处理方法的流程示意图。如图1所示，该实施例的报文的处理方法可以由跨域SDN控制器来执行，其包括如下步骤：
步骤102，在接收到第一SDN域内的第一SDN控制器转发的第一报文后，查找第一报文的目的地址对应的第二SDN域，并确定第一SDN域内与第二SDN域互联的第一转发节点以及第二SDN域内与第一SDN域互联的第二转发节点的地址。需要说明的是，本文中的转发节点可以是路由器或交换机等交换设备。
第一SDN控制器在接收到第一报文后可以判断是否能查到与目的地址相关的路由信息，这里，路由信息可以包括路由流表或路由转发条目。若不能查到与目的地址相关的路由信息，则将第一报文转发给跨域SDN控制器；若能查到与目的地址相关的路由信息，则第一SDN控制器可以计算第一SDN域内的转发路径，并向该转发路径的起始转发节点下发流表，以便起始转发节点按照流表进行报文的转发。
例如，跨域SDN控制器中可以存储目的地址、目的地址对应的SDN域、以及第一SDN域与第二SDN域互联的转发节点的地址的映射关系。因此，跨域SDN控制器在接收到第一报文后即可以根据上述映射关系确定第一报文的目的地址对应的第二SDN域，并确定第一SDN域内与第二SDN域互联的第一转发节点以及第二SDN域内与第一SDN域互联的第二转发节点的地址。
步骤104，将第一转发节点的地址发送给第一SDN控制器，并将第二转发节点的地址发送给第二SDN控制器，以便第一SDN控制器计算第一SDN域内的第一转发路径，第二SDN控制器计算第二SDN域内的第二转发路径。
例如，第一SDN控制器可以根据第一转发节点的地址，并结合所获得的网络实时情况计算第一转发路径。第二SDN控制器可以根据第二转发节点的地址和目的地址，并结合所获得的网络实时情况计算第二转发路径。
步骤106，在第一转发路径和第二转发路径上的各转发节点对应的接口标签中分别添加第一标识和第二标识。
例如，可以在第一转发路径上的各转发节点对应的接口标签中添加第一标识IDA，在第二转发路径上的各转发节点对应的接口标签中添加第二标识IDB，以便区分不同SDN域内的接口标签。
步骤108，将第二转发节点对应的添加第二标识后的接口标签下发给第一SDN控制器，以便将第一报文按照第一转发路径和第二转发路径进行转发。
本实施例中，跨域SDN控制器通过与第一SDN控制器和第二SDN控制器的交互在第一SDN域内的转发路径和第二SDN域内的转发路径上的各转发节点对应的接口标签中分别添加第一标识和第二标识，从而使得不同SDN域内的接口标签可以区分开，提高了报文转发的成功率。
第一SDN控制器在接收到第二转发节点对应的添加第二标识后的接口标签后，可以按照如下步骤进行处理：
步骤S11，按照从第二转发节点到第一转发节点、再到第一转发路径的起始转发节点的顺序，将第二转发节点对应的添加第二标识后的接口标签以及第一转发路径上的各转发节点对应的添加第一标识后的接口标签压入第一报文的标签堆栈中以得到第二报文。
第二报文中携带的仅仅是第一转发路径上各转发节点对应的接口标签以及第二转发节点对应的接口标签，而并非整个转发路径上的接口标签，如此可以节约报文开销。
步骤S12，将第二报文下发给第一转发路径的起始转发节点，以便第一转发路径的起始转发节点将第二报文通过与第二报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将第二报文的标签堆栈中的第一层标签弹出。
首先将第二报文在第一转发路径上进行转发，每经过一个转发节点，即将该转发节点对应的接口标签弹出，当将第二报文转发到第一转发路径的终止转发节点(也即第一转发节点)后，将第二报文继续转发到第二转发路径的起始转发节点(也即第二转发节点)，之后可以按照第二SDN域内的第二路径进行转发，直至将第二报文转发到目的地址。
优选地，第二转发节点在接收到第二报文后将第二报文转发给第二SDN控制器。第二SDN控制器在接收到第二转发节点转发的第二报文后，可以按照如下步骤进行处理：
步骤S21，按照从目的地址到第二转发节点的顺序，将第二转发路径上各转发节点对应的添加第二标识后的接口标签压入第二报文的标签堆栈中以得到第三报文。
步骤S22，将第三报文下发给第二转发节点，以便第二转发节点将第三报文通过与第三报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将第三报文的标签堆栈中的第一层标签弹出，直到将第三报文转发到目的地址。
图2是根据本发明一个实施例的跨域SDN控制器的结构示意图。如图2所示，跨域SDN控制器包括：
查找单元201，用于在接收到第一SDN域内的第一SDN控制器转发的第一报文后，查找第一报文的目的地址对应的第二SDN域，并确定第一SDN域内与第二SDN域互联的第一转发节点以及第二SDN域内与第一SDN域互联的第二转发节点的地址；
地址发送单元202，用于将第一转发节点的地址发送给第一SDN控制器，并将第二转发节点的地址发送给第二SDN控制器，以便第一SDN控制器计算第一SDN域内的第一转发路径，第二SDN控制器计算第二SDN域内的第二转发路径；
标识添加单元203，用于在第一转发路径和第二转发路径上的各转发节点对应的接口标签中分别添加第一标识和第二标识；
下发单元204，用于将第二转发节点对应的添加第二标识后的接口标签下发给第一SDN控制器。
本实施例的跨域SDN控制器通过与第一SDN控制器和第二SDN控制器的交互在第一SDN域内的转发路径和第二SDN域内的转发路径上的各转发节点对应的接口标签中分别添加第一标识和第二标识，从而使得不同SDN域内的接口标签可以区分开，提高了报文转发的成功率。
图3是根据本发明一个实施例的报文的处理系统的结构示意图。如图3所示，报文的处理系统可以包括图2所示的跨域SDN控制器301。
在一个实施例中，参见图3，报文的处理系统还可以包括第一SDN控制器302。
图4是根据本发明一个实施例的第一SDN控制器的结构示意图。如图4所示，第一SDN控制器302可以包括第一标签处理单元312和第一报文下发单元322。第一标签处理单元312用于按照从第二转发节点到第一转发节点、再到第一转发路径的起始转发节点的顺序，将第二转发节点对应的添加第二标识后的接口标签以及第一转发路径上的各转发节点对应的添加第一标识后的接口标签压入第一报文的标签堆栈中以得到第二报文。第一报文下发单元322用于将第二报文下发给第一转发路径的起始转发节点，以便第一转发路径的起始转发节点将第二报文通过与第二报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将第二报文的标签堆栈中的第一层标签弹出。
在其他的实施例中，第一SDN控制器302还可以包括判断单元和转发单元。判断单元用于在接收到第一报文后判断是否能查到与目的地址相关的路由信息，例如路由流表或路由转发条目。转发单元用于若不能查到与目的地址相关的路由信息，则将第一报文转发给跨域SDN控制器。
在一个实施例中，参见图3，报文的处理系统还可以包括第二SDN控制器303。
图5是根据本发明一个实施例的第二SDN控制器的结构示意图。如图5所示，第二SDN控制器303可以包括第二标签处理单元313和第二报文下发单元323。第二标签处理单元313，用于在接收到第二转发节点转发的第二报文后，按照从目的地址到第二转发节点的顺序，将第二转发路径上各转发节点对应的添加第二标识后的接口标签压入第二报文的标签堆栈中以得到第三报文。第二报文下发单元323，用于将第三报文下发给第二转发节点，以便第二转发节点将第三报文通过与第三报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将第三报文的标签堆栈中的第一层标签弹出，直到将第三报文转发到目的地址。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于跨域SDN控制器和系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解：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，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (11)

1.一种报文的处理方法，其特征在于，包括：
跨域SDN控制器在接收到第一SDN域内的第一SDN控制器转发的第一报文后，查找所述第一报文的目的地址对应的第二SDN域，并确定所述第一SDN域内与所述第二SDN域互联的第一转发节点以及所述第二SDN域内与所述第一SDN域互联的第二转发节点的地址；
所述跨域SDN控制器将所述第一转发节点的地址发送给所述第一SDN控制器，并将所述第二转发节点的地址发送给所述第二SDN控制器，以便所述第一SDN控制器计算所述第一SDN域内的第一转发路径，所述第二SDN控制器计算所述第二SDN域内的第二转发路径；
所述跨域SDN控制器在所述第一转发路径和所述第二转发路径上的各转发节点对应的接口标签中分别添加区分所述第一SDN域和所述第二SDN域的接口标签的第一标识和第二标识；
所述跨域SDN控制器将所述第二转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签下发给所述第一SDN控制器，以便将所述第一报文按照所述第一转发路径和所述第二转发路径进行转发。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述第一SDN控制器按照从所述第二转发节点到所述第一转发节点、再到所述第一转发路径的起始转发节点的顺序，将所述第二转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签以及所述第一转发路径上的各转发节点对应的添加所述第一标识后的接口标签压入所述第一报文的标签堆栈中以得到第二报文；
所述第一SDN控制器将所述第二报文下发给所述第一转发路径的起始转发节点，以便所述第一转发路径的起始转发节点将所述第二报文通过与所述第二报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将所述第二报文的标签堆栈中的第一层标签弹出。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
所述第二SDN控制器在接收到所述第二转发节点转发的第二报文后，按照从所述目的地址到所述第二转发节点的顺序，将所述第二转发路径上各转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签压入所述第二报文的标签堆栈中以得到第三报文；
所述第二SDN控制器将所述第三报文下发给所述第二转发节点，以便所述第二转发节点将所述第三报文通过与所述第三报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将所述第三报文的标签堆栈中的第一层标签弹出，直到将所述第三报文转发到所述目的地址。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述第一SDN控制器在接收到所述第一报文后判断是否能查到与所述目的地址相关的路由信息；
若不能查到与所述目的地址相关的路由信息，则将所述第一报文转发给所述跨域SDN控制器。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述路由信息包括路由流表或路由转发条目。
6.一种跨域SDN控制器，其特征在于，包括：
查找单元，用于在接收到第一SDN域内的第一SDN控制器转发的第一报文后，查找所述第一报文的目的地址对应的第二SDN域，并确定所述第一SDN域内与所述第二SDN域互联的第一转发节点以及所述第二SDN域内与所述第一SDN域互联的第二转发节点的地址；
地址发送单元，用于将所述第一转发节点的地址发送给所述第一SDN控制器，并将所述第二转发节点的地址发送给所述第二SDN控制器，以便所述第一SDN控制器计算所述第一SDN域内的第一转发路径，所述第二SDN控制器计算所述第二SDN域内的第二转发路径；
标识添加单元，用于在所述第一转发路径和所述第二转发路径上的各转发节点对应的接口标签中分别添加区分所述第一SDN域和所述第二SDN域的接口标签的第一标识和第二标识；
下发单元，用于将所述第二转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签下发给所述第一SDN控制器。
7.一种报文的处理系统，其特征在于，包括权利要求6所述的跨域SDN控制器。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括第一SDN控制器，所述第一SDN控制器包括：
第一标签处理单元，用于按照从所述第二转发节点到所述第一转发节点、再到所述第一转发路径的起始转发节点的顺序，将所述第二转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签以及所述第一转发路径上的各转发节点对应的添加所述第一标识后的接口标签压入所述第一报文的标签堆栈中以得到第二报文；
第一报文下发单元，用于将所述第二报文下发给所述第一转发路径的起始转发节点，以便所述第一转发路径的起始转发节点将所述第二报文通过与所述第二报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将所述第二报文的标签堆栈中的第一层标签弹出。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括第二SDN控制器，所述第二SDN控制器包括：
第二标签处理单元，用于在接收到所述第二转发节点转发的第二报文后，按照从所述目的地址到所述第二转发节点的顺序，将所述第二转发路径上各转发节点对应的添加所述第二标识后的接口标签压入所述第二报文的标签堆栈中以得到第三报文；
第二报文下发单元，用于将所述第三报文下发给所述第二转发节点，以便所述第二转发节点将所述第三报文通过与所述第三报文的标签堆栈中的第一层标签对应的接口进行转发，并将所述第三报文的标签堆栈中的第一层标签弹出，直到将所述第三报文转发到所述目的地址。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一SDN控制器还包括：
判断单元，用于在接收到所述第一报文后判断是否能查到与所述目的地址相关的路由信息；
转发单元，用于若不能查到与所述目的地址相关的路由信息，则将所述第一报文转发给所述跨域SDN控制器。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述路由信息包括路由流表或路由转发条目。
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