CN109309624A - 流量调度方法和系统、软件定义网络控制器 - Google Patents

流量调度方法和系统、软件定义网络控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种流量调度方法和系统、软件定义网络控制器。该方法包括：流量监控网管对城域网出口流量进行监控，并把流量监控数据输入给软件定义网络控制器；软件定义网络控制器根据流量监控数据确定流量调优命令；软件定义网络控制器向被控设备发送边界网关协议流量规范消息，所述边界网关协议流量规范消息包括流量调优命令；被控设备将所述边界网关协议流量规范消息转发给骨干网内除被控设备外的其它核心设备；核心设备根据流量调优命令将流量调到新路径，以实现流量的调优。本发明通过SDN集中式架构可实现流量的实时动态调优，由此提升了网络整体利用率；BGP flowspec信息可灵活在网络传播，从而减少了逐一配置的巨大工作量。

Description

流量调度方法和系统、软件定义网络控制器
技术领域
本发明涉及数据通信领域，特别涉及一种流量调度方法和系统、软件定义网络控制器。
背景技术
传统的流量调度无法根据流量的变化动态配置路由策略。通常采用人工配置BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)路由策略的方式，需全网路由器逐台操作，工作量大，容易出错。
发明内容
鉴于以上技术问题，本发明提供了一种流量调度方法和系统、软件定义网络控制器，基于SDN(Software Defined Network，软件定义网络)和BGP流量规范实现了BGP多出口流量动态调度。
根据本发明的一个方面，提供一种流量调度方法，包括：
流量监控网管对城域网出口流量进行监控，并把流量监控数据输入给软件定义网络控制器；
软件定义网络控制器根据流量监控数据确定流量调优命令；
软件定义网络控制器向被控设备发送边界网关协议流量规范消息，所述边界网关协议流量规范消息包括流量调优命令；
被控设备将所述边界网关协议流量规范消息转发给骨干网内除被控设备外的其它核心设备；
核心设备根据流量调优命令将流量调到新路径，以实现流量的调优。
在本发明的一个实施例中，所述流量调优命令包括具体流量的调优路径。
在本发明的一个实施例中，所述具体流量的调优路径包括将原定流经一个核心设备的流量调整至流经另一核心设备。
在本发明的一个实施例中，所述核心设备根据流量调优命令将流量调到新路径包括：
核心设备引导路由器修正路径信息，将流量调到新路径。
在本发明的一个实施例中，所述软件定义网络控制器根据流量监控数据确定流量调优命令包括：
软件定义网络控制器根据流量监控数据中的流量负载情况，将原定流经拥塞路径的流量调整至空闲路径。
根据本发明的另一方面，提供一种软件定义网络控制器，包括：
监控数据接收模块，用于接收流量监控网管发送的流量监控数据，其中，所述流量监控数据是流量监控网管对城域网出口流量进行监控所得到的；
调优命令确定模块，用于根据流量监控数据确定流量调优命令；
调优命令下发模块，用于向被控设备发送边界网关协议流量规范消息，其中所述边界网关协议流量规范消息包括流量调优命令，以便被控设备将所述边界网关协议流量规范消息转发给骨干网内除被控设备外的其它核心设备，核心设备根据流量调优命令将流量调到新路径，以实现流量的调优。
在本发明的一个实施例中，所述流量调优命令包括具体流量的调优路径。
在本发明的一个实施例中，所述具体流量的调优路径包括将原定流经一个核心设备的流量调整至流经另一核心设备。
在本发明的一个实施例中，调优命令确定模块用于根据流量监控数据中的流量负载情况，将原定流经拥塞路径的流量调整至空闲路径。
根据本发明的另一方面，提供一种流量调度系统，包括：
流量监控网管，用于对城域网出口流量进行监控，并把流量监控数据输入给软件定义网络控制器；
软件定义网络控制器，用于根据流量监控数据确定流量调优命令；向被控设备发送边界网关协议流量规范消息，所述边界网关协议流量规范消息包括流量调优命令；
被控设备，用于将所述边界网关协议流量规范消息转发给骨干网内除被控设备外的其它核心设备；
核心设备，用于根据流量调优命令将流量调到新路径，以实现流量的调优。
根据本发明的另一方面，提供一种所述软件定义网络控制器为上述任一实施例所述的软件定义网络控制器。
在本发明的一个实施例中，核心设备用于根据流量监控数据中的流量负载情况，将原定流经拥塞路径的流量调整至空闲路径。
本发明通过SDN集中式架构可实现流量的实时动态调优，由此提升了网络整体利用率，降低了投资；BGP flowspec信息可灵活在网络传播，引导路由器自动修正路径信息，从而减少了逐一配置的巨大工作量。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明流量调度系统一个实施例的示意图。
图2为本发明软件定义网络控制器一个实施例的示意图。
图3为本发明流量调度方法第一实施例的示意图。
图4为本发明流量调度方法第二实施例的示意图。
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。
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为本发明流量调度系统一个实施例的示意图。如图1所示，所述流量调度系统可以包括流量监控网管1、软件定义网络控制器2、被控设备31和核心设备3，其中：
流量监控网管1，用于对城域网出口流量进行监控，并把流量监控数据输入给软件定义网络控制器2。
软件定义网络控制器2，用于根据流量监控数据确定流量调优命令；向被控设备31发送边界网关协议流量规范(BGP flowspec)消息，所述边界网关协议流量规范消息包括流量调优命令。
被控设备31，用于将所述边界网关协议流量规范消息转发给骨干网内除被控设备31外的其它核心设备32。
在本发明的一个实施例中，被控设备31通常可以为骨干网边界设备。
核心设备3(包括被控设备31和其它核心设备32)，用于根据流量调优命令将流量调到新路径，以实现流量的调优。
在本发明的一个实施例中，核心设备3可以为如图1所示的骨干网CR(核心设备)。
在本发明的一个实施例中，核心设备3具体可以用于根据流量监控数据中的流量负载情况，将原定流经拥塞路径的流量调整至空闲路径。
基于本发明上述实施例提供的流量调度系统，基于SDN和BGP流量规范实现了BGP多出口流量动态调度。本发明上述实施例通过SDN集中式架构可实现流量的实时动态调优，由此提升了网络整体利用率，降低了投资。本发明上述实施例的BGP flowspec信息可以灵活在网络(骨干网)传播，引导路由器自动修正路径信息，从而减少了逐一配置的巨大工作量。
下面通过具体实施例对本发明流量调度系统的软件定义网络控制器2的结构和功能进行进一步说明。
图2为本发明软件定义网络控制器一个实施例的示意图。如图2所示，图1实施例的软件定义网络控制器2可以包括监控数据接收模块21、调优命令确定模块22和调优命令下发模块23，其中：
监控数据接收模块21，用于接收流量监控网管1发送的流量监控数据，其中，所述流量监控数据是流量监控网管1对城域网出口流量进行监控所得到的。
调优命令确定模块22，用于根据流量监控数据确定流量调优命令。
在本发明的一个实施例中，所述流量调优命令可以包括具体流量的调优路径。
在本发明的一个实施例中，所述具体流量的调优路径可以包括将原定流经一个核心设备A的流量调整至流经另一核心设备B。
在本发明的一个实施例中，调优命令确定模块22具体可以用于根据流量监控数据中的流量负载情况，将原定流经拥塞路径的流量调整至空闲路径。
调优命令下发模块23，用于向被控设备31发送边界网关协议流量规范消息，其中所述边界网关协议流量规范消息包括流量调优命令，以便被控设备31将所述边界网关协议流量规范消息转发给骨干网内除被控设备31外的其它核心设备32，之后核心设备3(包括被控设备31和其它核心设备32)根据流量调优命令将流量调到新路径，以实现流量的调优。
基于本发明上述实施例提供的软件定义网络控制器，通过使用SDN集中式架构实现流量的动态监控，同时利用BGP flowspec的策略分发技术进行全网路由调优信息的下发，实现了城域网/IDC(互联网数据中心)多出口的流量均衡，提升了用户体验，从而巩固了运营商的运维基础。
图3为本发明流量调度方法第一实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明流量调度系统执行。如图3所示，所述方法可以包括：
步骤301，流量监控网管1对城域网出口流量进行监控，并把流量监控数据输入给软件定义网络控制器2。
步骤302，软件定义网络控制器2根据流量监控数据确定流量调优命令。
在本发明的一个实施例中，所述流量调优命令可以包括具体流量的调优路径。
在本发明的一个实施例中，所述具体流量的调优路径可以包括将原定流经一个核心设备A的流量调整至流经另一核心设备B。
在本发明的一个实施例中，步骤302可以包括：软件定义网络控制器2根据流量监控数据中的流量负载情况，将原定流经拥塞路径的流量调整至空闲路径。
步骤303，软件定义网络控制器2向被控设备31发送边界网关协议流量规范消息，所述边界网关协议流量规范消息包括流量调优命令。
步骤304，被控设备31将所述边界网关协议流量规范消息转发给骨干网内除被控设备31外的其它核心设备32。
在本发明的一个实施例中，被控设备31通常可以为骨干网边界设备。
步骤305，核心设备3(包括被控设备31和其它核心设备32)根据流量调优命令将流量调到新路径，以实现流量的调优。
在本发明的一个实施例中，核心设备3可以为如图1所示的骨干网CR(核心设备)。
在本发明的一个实施例中，步骤305中，所述核心设备3根据流量调优命令将流量调到新路径的步骤可以包括：核心设备3引导路由器修正路径信息，将流量调到新路径。
基于本发明上述实施例提供的流量调度方法，是针对当前网络无法通过流量监控实现流量动态调优、同时采用BGP分布式策略调度导致逐台配置工作量大的问题，提出了的一种基于SDN和BGP flowspec实现BGP多出口流量动态调度的方法。
本发明上述实施例基于SDN和flowspec架构实现流量的动态调度。SDN控制器负责流量的监控以及通过flowspec下发调优命令给被控设备(通常是骨干网边界设备)。被控设备将flowspec信息在网内传播。flowspec信息具有具体流的调优路径，其他设备接受flowspec信息后自动将流量调到新路径，实现流量的调优。
本发明上述实施例可实现流量的实时动态调优，从而提升了网络整体利用率，降低了投资；BGP flowspec信息可灵活在网络传播，引导路由器自动修正路径信息，从而减少了逐一配置的巨大工作量。
下面通过具体实施例对本发明进行说明。
图4为本发明流量调度方法第二实施例的示意图。如图4所示，所述流量调度系统包括流量监控网管1和软件定义网络控制器2，骨干网包括三个核心设备(A设备、B设备和C设备)，其中A设备为被控设备。
图4所述的流量调度系统可以通过流量调度方法，调整城域网/IDC多出口流量，使其负载均衡。
如图4所示，所述流量调度方法可以包括：
步骤401，流量监控网管1对城域网出口流量实施监控，并把数据输入给软件定义网络控制器2。某客户client1流量从A设备到达城域网。软件定义网络控制器2根据流量负载情况，发现MAN-A段拥塞而MAN-B段空闲，因此通过flowspec下达调优命令给A设备，将下一跳重定向到B设备。
在本发明的一个实施例中，步骤401可以包括：软件定义网络控制器2收到流量网关的指示，启动技术，决定把某客户client1的流量调到B入口。所述调优命令包括：第一、匹配客户路由match destination-address client1；第二、将吓一跳重定向到B设备。
步骤402，A设备接受flowspec信息，将某调优客户下一跳重定向到B设备，根据控制器命令触发；A设备将flowspec信息转发给骨干网内的B设备和D设备。
步骤403，D设备收到flowspec信息后，自动将下一跳重定向到B设备，完成调优客户的流量调度。
本发明上述实施例基于SDN和flowspec架构实现流量的动态调度。SDN控制器负责流量的监控以及通过flowspec下发调优命令给被控设备(通常是骨干网边界设备)。被控设备将flowspec信息在网内传播。flowspec信息具有具体流的调优路径，其他设备接受flowspec信息后自动将流量调到新路径，实现流量的调优。
本发明上述实施例采用SDN和flowspec联合实现流量调度，可实现流量的实时动态调优，从而提升了网络整体利用率，降低了投资；BGP flowspec信息可灵活在网络传播，引导路由器自动修正路径信息，从而减少了逐一配置的巨大工作量。
在上面所描述的软件定义网络控制器可以实现为用于执行本申请所描述功能的装有控制器及相关数据通信软件的通用服务器。
至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
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，所述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。
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 (12)

1.一种流量调度方法，其特征在于，包括：
流量监控网管对城域网出口流量进行监控，并把流量监控数据输入给软件定义网络控制器；
软件定义网络控制器根据流量监控数据确定流量调优命令；
软件定义网络控制器向被控设备发送边界网关协议流量规范消息，所述边界网关协议流量规范消息包括流量调优命令；
被控设备将所述边界网关协议流量规范消息转发给骨干网内除被控设备外的其它核心设备；
核心设备根据流量调优命令将流量调到新路径，以实现流量的调优。
2.根据权利要求1所述的流量调度方法，其特征在于，
所述流量调优命令包括具体流量的调优路径。
3.根据权利要求2所述的流量调度方法，其特征在于，
所述具体流量的调优路径包括将原定流经一个核心设备的流量调整至流经另一核心设备。
4.根据权利要1-3中任一项所述的流量调度方法，其特征在于，所述核心设备根据流量调优命令将流量调到新路径包括：
核心设备引导路由器修正路径信息，将流量调到新路径。
5.根据权利要1-3中任一项所述的流量调度方法，其特征在于，所述软件定义网络控制器根据流量监控数据确定流量调优命令包括：
软件定义网络控制器根据流量监控数据中的流量负载情况，将原定流经拥塞路径的流量调整至空闲路径。
6.一种软件定义网络控制器，其特征在于，包括：
监控数据接收模块，用于接收流量监控网管发送的流量监控数据，其中，所述流量监控数据是流量监控网管对城域网出口流量进行监控所得到的；
调优命令确定模块，用于根据流量监控数据确定流量调优命令；
调优命令下发模块，用于向被控设备发送边界网关协议流量规范消息，其中所述边界网关协议流量规范消息包括流量调优命令，以便被控设备将所述边界网关协议流量规范消息转发给骨干网内除被控设备外的其它核心设备，核心设备根据流量调优命令将流量调到新路径，以实现流量的调优。
7.根据权利要求6所述的软件定义网络控制器，其特征在于，
所述流量调优命令包括具体流量的调优路径。
8.根据权利要求7所述的软件定义网络控制器，其特征在于，
所述具体流量的调优路径包括将原定流经一个核心设备的流量调整至流经另一核心设备。
9.根据权利要6-8中任一项所述的软件定义网络控制器，其特征在于，
调优命令确定模块用于根据流量监控数据中的流量负载情况，将原定流经拥塞路径的流量调整至空闲路径。
10.一种流量调度系统，其特征在于，包括：
流量监控网管，用于对城域网出口流量进行监控，并把流量监控数据输入给软件定义网络控制器；
软件定义网络控制器，用于根据流量监控数据确定流量调优命令；向被控设备发送边界网关协议流量规范消息，所述边界网关协议流量规范消息包括流量调优命令；
被控设备，用于将所述边界网关协议流量规范消息转发给骨干网内除被控设备外的其它核心设备；
核心设备，用于根据流量调优命令将流量调到新路径，以实现流量的调优。
11.根据权利要求10所述的流量调度系统，其特征在于，
所述软件定义网络控制器为权利要求6-9中任一项所述的软件定义网络控制器。
12.根据权利要10或11所述的流量调度系统，其特征在于，
核心设备用于根据流量监控数据中的流量负载情况，将原定流经拥塞路径的流量调整至空闲路径。
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