CN108282373B - 基于sptn控制器快速恢复业务数据的系统及方法 - Google Patents

基于sptn控制器快速恢复业务数据的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统及方法，涉及SDN控制器技术领域。该系统包括业务恢复模块、拓扑处理模块和数据库，SPTN控制器与设备相连接。该方法包括如下步骤：S1、业务恢复模块连接数据库，并从数据库获取业务占用设备的拓扑资源；S2、拓扑处理模块识别已连接设备的拓扑资源，业务恢复模块监听拓扑处理模块；S3、业务恢复模块将监听到的拓扑资源与所述业务占用设备的拓扑资源进行比对；当业务占用设备的拓扑资源被全部监听到时，对该业务进行恢复。本发明能够在SPTN控制器重启时，快速恢复业务。

Description

基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统及方法
技术领域
本发明涉及SDN((Software Defined Network，软件定义网络))控制器技术领域，具体是涉及一种基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统及方法。
背景技术
随着社会信息化进程的不断推进，传统的网络难以满足云计算、大数据，以及相关业务提出的灵活的资源需求，这主要是因为它已经过于复杂从而只能处于静态的运作模式。当前，网络中存在着大量各种各样的互不相干的协议，它们被用于在不同间隔距离、不同链接速度、不同拓扑架构的网络主机之间建立网络连接。因为历史原因，这些协议的研发和应用通常是彼此隔离的，每个协议通常只是为了解决某个专门的问题而缺少对共性问题的抽象，这就导致了当前网络中的复杂性。例如，为了在网络中增加或者删除一台设备，管理者们往往需要利用设备级的管理工具对与之相关的多台交换机、路由器、Web认证门户等进行操作以更新相应的ACL(Access Control List，访问控制列表)、VLAN(Virtual LocalArea Network，虚拟局域网)设置、QoS(Quality of Service，服务质量)及其他一些基于协议的机制。除此之外，网络拓扑机构、厂商交换机模型、软件版本等信息也需要被通盘考虑。传统网络的复杂性增加了网络管理的难度，进而导致网络的脆弱性。例如，如果在全网范围内下发策略，管理员通常需要配置不计其数的网络设备和策略机制，同时还很难确保网络策略在接入、安全、QoS等方面都能够保持一致，所以非常容易出现策略不合规、网络安全降低等情况，这些对于业务应用的运行都是致命的因素。正是因为上述的复杂性，传统网络通畅都是维持在相对静态的状态，网络管理员通常都要尽可能地减少网络的变动以避免服务中断的风险。
正是在这一背景下，SDN控制器的概念被大家广泛接受和认同。逻辑上集中的控制层面能够支持网络资源的灵活调度，灵活的开放接口能够支持网络能力的按需调用，标准统一的南向接口能够实现网络设备的虚拟透明。这都有助于SDN控制器去改变网络的静态化现状，并与以服务器领域为代表的动态化趋势相吻合，能够有力地为云计算、大数据，以及更多的创新业务提供网络支持。随着网络的复杂和业务量的增大，必须考虑SDN控制器故障情况下业务快速恢复的解决方案。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统及方法。本发明能够在SPTN控制器重启时，快速恢复业务。
本发明提供一种基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统，该系统包括业务恢复模块、拓扑处理模块和数据库，所述SPTN控制器与设备相连接；
数据库，用于保存SPTN控制器成功向设备下发过的业务，所述数据库包括业务占用设备的拓扑资源；
业务恢复模块，用于连接数据库，并从数据库获取业务占用设备的拓扑资源，监听拓扑处理模块，并将从拓扑处理模块监听到的拓扑资源与所述业务占用设备的拓扑资源进行比对，当业务占用设备的拓扑资源被全部监听到时，对该业务进行恢复；
拓扑处理模块，用于识别已连接设备的拓扑资源。
在上述技术方案的基础上，所述业务恢复模块还用于将业务占用设备的拓扑资源填充到一个映射集合compareMap中，将从拓扑处理模块监听到的拓扑资源转化为通知事件，并将所述通知事件放入阻塞队列queue中；还用于获取所述通知事件，并将通知事件与映射集合compareMap的业务占用设备的拓扑资源进行比对。
在上述技术方案的基础上，所述业务恢复模块还用于在映射集合compareMap中找到与所述通知事件对应的拓扑资源并打上已上报的标记。
当业务占用设备的拓扑资源全部打上已上报的标记时，业务占用设备的拓扑资源被全部监听到。
在上述技术方案的基础上，所述业务恢复模块设定有超时时间，若业务恢复模块运行时间超过设定的超时时间时，结束恢复操作。
本发明还提供一种基于上述系统的SPTN控制器快速恢复业务数据的方法，该方法包括如下步骤：
S1、业务恢复模块连接数据库，并从数据库获取业务占用设备的拓扑资源；
S2、拓扑处理模块识别已连接设备的拓扑资源，业务恢复模块监听拓扑处理模块；
S3、业务恢复模块将监听到的拓扑资源与所述业务占用设备的拓扑资源进行比对；
当业务占用设备的拓扑资源被全部监听到时，对该业务进行恢复。
在上述技术方案的基础上，步骤S1中，业务恢复模块从数据库获取业务占用设备的拓扑资源之后，将业务占用设备的拓扑资源填充到一个映射集合compareMap中；
步骤S2中，业务恢复模块监听拓扑处理模块之后，将监听到的拓扑资源转化为通知事件，并将所述通知事件放入阻塞队列queue中；
步骤S3中，业务恢复模块将监听到的拓扑资源与所述业务占用设备的拓扑资源进行比对的过程包括：
所述业务恢复模块获取所述通知事件，将通知事件与映射集合compareMap的业务占用设备的拓扑资源进行比对。
在上述技术方案的基础上，步骤S3中，将通知事件与映射集合compareMap的业务占用设备的拓扑资源进行比对的过程包括：
在映射集合compareMap中找到与所述通知事件对应的拓扑资源并打上已上报的标记；
当业务占用设备的拓扑资源全部打上已上报的标记时，业务占用设备的拓扑资源被全部监听到。
在上述技术方案的基础上，步骤S3中，按照单个业务逐个恢复的过程对业务进行恢复，单个业务的恢复包括如下步骤：
根据业务ID查询数据库，获取业务数据并初步构建主业务模型，填充业务基本信息；
根据所述主业务模型的数据查询数据库中关联业务模型的信息，并构建关联业务模型；
按照主业务模型的层级结构，组装关联业务模型，然后将关联业务模型填充到主业务模型，形成完整的主业务模型，将完整的主业务模型存入SPTN控制器缓存。
在上述技术方案的基础上，所述构建关联业务模型具体包括如下步骤：根据主业务模型的层级结构查询数据库中下一级关联业务模型的数据，根据下一级关联业务模型的数据构建关联业务模型，并填充关联业务模型相关配置属性。
在上述技术方案的基础上，步骤S1中，业务恢复模块连接数据库时，若数据库还没完成启动导致无法连接数据库，恢复线程挂起等待，直到成功连接数据库，再进行业务数据恢复操作；若数据库中不存在需要恢复的业务，结束恢复操作。
与现有技术相比，本发明的优点如下：本发明将SDN控制器的业务保存到数据库中，当SDN控制器故障或所在服务器断电等原因需要重启SDN控制器时，业务恢复模块连接数据库，恢复业务，使得控制器恢复后的业务和控制器重启之前创建的业务保持一致，从而实现控制器能够继续对原来的业务进行查询、修改和删除等操作。
附图说明
图1是本发明实施例基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统的结构框图。
图2是本发明实施例基于SPTN控制器快速恢复业务数据的方法的流程图。
图3是本发明实施例基于SPTN控制器快速恢复业务数据的方法的单个业务恢复的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统，该系统包括业务恢复模块、拓扑处理模块和数据库，SPTN控制器与设备相连接。在本实施例中，业务恢复模块、拓扑处理模块和数据库均位于SPTN控制器中，拓扑处理模块和数据库均与业务恢复模块连接。在实际应用中，SPTN控制器一般与多个设备相连接。
数据库用于保存SPTN控制器成功向设备下发过的业务，数据库包括业务占用设备的拓扑资源。在实际应用中，数据库为MySQL，是一个关系型数据库管理系统。
业务恢复模块用于连接数据库，并从数据库获取业务占用设备的拓扑资源，监听拓扑处理模块，并将从拓扑处理模块监听到的拓扑资源与业务占用设备的拓扑资源进行比对，当业务占用设备的拓扑资源被全部监听到时，对该业务进行恢复。
拓扑处理模块用于识别已连接设备的拓扑资源。拓扑资源包括端口和链路信息。
业务恢复模块还用于将业务占用设备的拓扑资源填充到一个映射集合compareMap中，将从拓扑处理模块监听到的拓扑资源转化为通知事件，并将通知事件放入阻塞队列queue中；还用于从阻塞队列queue中获取获取通知事件，并将通知事件与映射集合compareMap的业务占用设备的拓扑资源进行比对。在映射集合compareMap中找到与通知事件对应的拓扑资源并打上已上报的标记。映射集合compareMap和阻塞队列queue均位于业务恢复模块内。业务恢复模块按照“业务-占用端口-占用链路”的结构填充映射集合compareMap。
当业务占用设备的拓扑资源全部打上已上报的标记时，业务占用设备的拓扑资源被全部监听到。
业务恢复模块设定有超时时间，若业务恢复模块运行时间超过设定的超时时间时，结束恢复操作。
在SPTN控制器内还包括业务保存模块，用于保存SPTN控制器成功向设备下发过的业务，连接数据库，生成对应的表数据插入到数据库中，从而实现业务保存到数据库中。其中，表数据包括业务基本信息和业务占用设备的拓扑资源，业务基本信息包括业务ID和名称。业务恢复模块从数据库的表数据中获取业务占用设备的拓扑资源，并转化为SPTN控制器可识别对象。在实际应用中，可以在表数据增加索引字段和同步锁，索引字段用于批量插入语句，同步锁用于解决多线程中的并发问题，如资源抢占、竞争条件和死锁的问题。同步锁是指在方法或块上加synchronized关键字，这里的锁就是对象锁，在JVM中又叫对象监视器(Monitor)，就是对象来监视线程的互斥。
参见图2所示，本发明还提供一种基于上述系统的SPTN控制器快速恢复业务数据的方法，该方法包括如下步骤：
S1、业务恢复模块连接数据库，并从数据库获取业务占用设备的拓扑资源，将业务占用设备的拓扑资源填充到一个映射集合compareMap中。
在业务恢复模块连接数据库时，若数据库还没完成启动导致无法连接数据库，恢复线程挂起等待，直到成功连接数据库，再进行业务数据恢复操作；若数据库中不存在需要恢复的业务，结束恢复操作。
S2、拓扑处理模块识别已连接设备的拓扑资源，业务恢复模块监听拓扑处理模块，将监听到的拓扑资源转化为通知事件，并将所述通知事件放入阻塞队列queue中。
S3、业务恢复模块将监听到的拓扑资源与业务占用设备的拓扑资源进行比对；当业务占用设备的拓扑资源被全部监听到时，对该业务进行恢复。
其中，业务恢复模块将监听到的拓扑资源与业务占用设备的拓扑资源进行比对的过程包括：业务恢复模块获取通知事件，将通知事件与映射集合compareMap的业务占用设备的拓扑资源进行比对。具体地，比对的过程包括：在映射集合compareMap中找到与所述通知事件对应的拓扑资源并打上已上报的标记。当业务占用设备的拓扑资源全部打上已上报的标记时，业务占用设备的拓扑资源被全部监听到。
实际应用中，业务恢复模块遍历所有业务，对业务占用设备的拓扑资源全部已上报的业务进行恢复。若业务占用设备的拓扑资源未全部上报，则业务不满足恢复条件，对该业务不进行恢复。
当SPTN控制器接收到设备的重下发业务配置的消息后，SPTN控制器成功恢复相关业务后将向指定设备重新下发指定业务的配置信息。
参见图3所示，步骤S3中，按照单个业务逐个恢复的过程对业务进行恢复，单个业务的恢复包括如下步骤：
S301、根据业务ID查询数据库，获取业务数据并初步构建主业务模型，填充业务基本信息；
S302、根据主业务模型的数据查询数据库中关联业务模型的信息，并构建关联业务模型；构建关联业务模型具体包括：根据主业务模型的层级结构查询数据库中下一级关联业务模型的数据，根据下一级关联业务模型的数据构建关联业务模型，并填充关联业务模型相关配置属性；
S303、按照主业务模型的层级结构，组装关联业务模型，然后将关联业务模型填充到主业务模型，形成完整的主业务模型，将完整的主业务模型存入SPTN控制器缓存。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统，其特征在于：该系统包括业务恢复模块、拓扑处理模块和数据库，所述SPTN控制器与设备相连接；
数据库，用于保存SPTN控制器成功向设备下发过的业务，所述数据库包括业务占用设备的拓扑资源；
业务恢复模块，用于连接数据库，并从数据库获取业务占用设备的拓扑资源，监听拓扑处理模块，并将从拓扑处理模块监听到的拓扑资源与所述业务占用设备的拓扑资源进行比对，当业务占用设备的拓扑资源被全部监听到时，对该业务进行恢复；
拓扑处理模块，用于识别已连接设备的拓扑资源。
2.如权利要求1所述的基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统，其特征在于：所述业务恢复模块还用于将业务占用设备的拓扑资源填充到一个映射集合compareMap中，将从拓扑处理模块监听到的拓扑资源转化为通知事件，并将所述通知事件放入阻塞队列queue中；还用于获取所述通知事件，并将通知事件与映射集合compareMap的业务占用设备的拓扑资源进行比对。
3.如权利要求2所述的基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统，其特征在于：所述业务恢复模块还用于在映射集合compareMap中找到与所述通知事件对应的拓扑资源并打上已上报的标记；
当业务占用设备的拓扑资源全部打上已上报的标记时，业务占用设备的拓扑资源被全部监听到。
4.如权利要求1所述的基于SPTN控制器快速恢复业务数据的系统，其特征在于：所述业务恢复模块设定有超时时间，若业务恢复模块运行时间超过设定的超时时间时，结束恢复操作。
5.一种基于权利要求1所述系统的基于SPTN控制器快速恢复业务数据的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、业务恢复模块连接数据库，并从数据库获取业务占用设备的拓扑资源；
S2、拓扑处理模块识别已连接设备的拓扑资源，业务恢复模块监听拓扑处理模块；
S3、业务恢复模块将监听到的拓扑资源与所述业务占用设备的拓扑资源进行比对；
当业务占用设备的拓扑资源被全部监听到时，对该业务进行恢复。
6.如权利要求5所述的基于SPTN控制器快速恢复业务数据的方法，其特征在于，步骤S1中，业务恢复模块从数据库获取业务占用设备的拓扑资源之后，将业务占用设备的拓扑资源填充到一个映射集合compareMap中；
步骤S2中，业务恢复模块监听拓扑处理模块之后，将监听到的拓扑资源转化为通知事件，并将所述通知事件放入阻塞队列queue中；
步骤S3中，业务恢复模块将监听到的拓扑资源与所述业务占用设备的拓扑资源进行比对的过程包括：
所述业务恢复模块获取所述通知事件，将通知事件与映射集合compareMap的业务占用设备的拓扑资源进行比对。
7.如权利要求6所述的基于SPTN控制器快速恢复业务数据的方法，其特征在于，步骤S3中，将通知事件与映射集合compareMap的业务占用设备的拓扑资源进行比对的过程包括：
在映射集合compareMap中找到与所述通知事件对应的拓扑资源并打上已上报的标记；
当业务占用设备的拓扑资源全部打上已上报的标记时，业务占用设备的拓扑资源被全部监听到。
8.如权利要求5所述的基于SPTN控制器快速恢复业务数据的方法，其特征在于，步骤S3中，按照单个业务逐个恢复的过程对业务进行恢复，单个业务的恢复包括如下步骤：
根据业务ID查询数据库，获取业务数据并初步构建主业务模型，填充业务基本信息；
根据所述主业务模型的数据查询数据库中关联业务模型的信息，并构建关联业务模型；
按照主业务模型的层级结构，组装关联业务模型，然后将关联业务模型填充到主业务模型，形成完整的主业务模型，将完整的主业务模型存入SPTN控制器缓存。
9.如权利要求8所述的基于SPTN控制器快速恢复业务数据的方法，其特征在于，所述构建关联业务模型具体包括如下步骤：根据主业务模型的层级结构查询数据库中下一级关联业务模型的数据，根据下一级关联业务模型的数据构建关联业务模型，并填充关联业务模型相关配置属性。
10.如权利要求5所述的基于SPTN控制器快速恢复业务数据的方法，其特征在于：步骤S1中，业务恢复模块连接数据库时，若数据库还没完成启动导致无法连接数据库，恢复线程挂起等待，直到成功连接数据库，再进行业务数据恢复操作；若数据库中不存在需要恢复的业务，结束恢复操作。
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