CN109450941A - 一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法 - Google Patents

一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109450941A
CN109450941A CN201811592318.8A CN201811592318A CN109450941A CN 109450941 A CN109450941 A CN 109450941A CN 201811592318 A CN201811592318 A CN 201811592318A CN 109450941 A CN109450941 A CN 109450941A
Authority
CN
China
Prior art keywords
message
queue
subscription request
network
openflow
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.)
Granted
Application number
CN201811592318.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109450941B (zh
Inventor
闫连山
崔允贺
李赛飞
李洪赭
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.)
Ansett Optical Technology Chengdu Co Ltd
Original Assignee
Ansett Optical Technology Chengdu 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 Ansett Optical Technology Chengdu Co Ltd filed Critical Ansett Optical Technology Chengdu Co Ltd
Priority to CN201811592318.8A priority Critical patent/CN109450941B/zh
Publication of CN109450941A publication Critical patent/CN109450941A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109450941B publication Critical patent/CN109450941B/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
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/14—Network architectures or network communication protocols for network security for detecting or protecting against malicious traffic
    • H04L63/1441—Countermeasures against malicious traffic
    • H04L63/1458—Denial of Service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/50—Queue scheduling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，通过分析网络中出现DDoS时，SDN控制器接收到的OpenFlow消息的出现频率及重要性，将SDN控制器接收到的OpenFlow消息分为用户请求消息及网络管理消息两类。SDN控制器接收到OpenFlow消息时，判断其类型，若为用户请求消息，则将其存入用户请求消息队列，若为网络管理消息，则将其存入网络管理消息队列。处理OpenFlow消息时，SDN控制器优先处理网络管理消息队列中的消息。本发明设计的方案为抗DDoS的控制器消息调度方法，能够避免因网络管理消息得不到及时处理出现的网络错误。

Description

一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，特别是涉及一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法。
背景技术
分布式拒绝服务攻击(Distributed Denial of Service，DDoS)是严重威胁网络安全的问题之一，其利用大量终端平台同时请求单一或少数目标的资源，达到耗尽目标资源，使目标不能提供正常服务的目的，具有易于发起、难以防御、危害性大的特点。软件定义网络(Software Defined Network，SDN)是一种控制与转发相分离的网络架构，其将网络中的控制功能逻辑性地集中在了统一的控制器上，具有集中化的控制、开放的网络接口、支持网络虚拟化等优点。SDN已经应用于数据中心、物联网、广域网等领域，得到了学术界及工业界的广泛认可，被认为是有可能取代传统网络的网络架构之一。作为一种新型的网络架构，SDN同样面临着严峻的威胁，DDoS就是SDN面临的严重网络安全问题之一。
与传统网络不同，SDN解耦了传统网络设备的转发功能与控制功能，SDN的这种结构使得出现DDoS时，不但SDN网络设备会受到DDoS的影响，SDN控制器也将收到大量的网络设备发送的OpenFlow消息。鉴于SDN控制器正是通过处理网络设备发送的OpenFlow消息管控网络设备，同时上述OpenFlow消息具有不同的类型、来自不同的网络设备、实现不同的功能，因此上述OpenFlow消息具有不同的重要程度。如果不能合理地分配上述OpenFlow消息的处理顺序，会导致控制器不能接收某些重要的OpenFlow消息(如网络拓扑变化消息、网络设备错误消息等)，使得控制器不能及时掌握网络的变化情况，影响SDN控制器对网络的管控能力。在SDN中出现DDoS时，使用合理的控制器消息调度方法能够避免因某些OpenFlow消息得不到及时处理导致的网络错误，延长SDN网络的生存时间。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，通过分析出现DDoS时SDN控制器收到的OpenFlow消息的出现频率及重要性，以达到避免某些重要的OpenFlow消息得不到及时处理而导致的网络错误，进而延长出现DDoS时SDN网络的生存时间。
本发明采用的技术方案是：
一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，该方法通过将SDN控制器收到的OpenFlow消息划分为用户请求消息及网络管理消息，依据消息类型进行消息入队及出队操作。该方法由消息入队方法及消息出队方法组成。
所述消息入队方法具体步骤包括：
S1：控制器启动后，建立网络管理消息队列，网络管理消息队列为单个队列，用于存储网络管理消息；
S2：所述控制器建立用户请求消息队列，该队列包含多个子队列，每个子队列对应一个交换机，用于存储相应交换机发送的OpenFlow消息；
S3：所述控制器收到OpenFlow消息后，解析该OpenFlow消息，获取此消息的类型；
S4：如果所述OpenFlow消息不是packet-in消息，进入步骤S5；如果所述OpenFlow消息是packet-in消息，进入步骤S6；
S5：将所述OpenFlow消息存入网络管理消息队列的队尾，程序结束；
S6：所述控制器解析packet-in消息，获取发送所述packet-in消息的交换机的ID；
S7：根据所述发送packet-in消息的交换机的ID，将所述packet-in消息存入此交换机对应的用户请求消息子队列的队尾，程序结束。
所述消息出队方法具体步骤包括：
C1：控制器检查网络管理消息队列是否为空；
C2：如果所述网络管理消息队列不为空，控制器取出并处理网络管理消息队列头部的消息,返回步骤C1；如果所述网络管理消息队列为空，进入步骤C3；
C3：所述控制器检查用户请求消息队列是否为空；
C4：如果所述用户请求消息队列为空，进入步骤C5，否则进入步骤C6；
C5：等待一段时间后，返回步骤C1；
C6：所述控制器计算待处理的下一用户请求消息子队列号；
C7：所述控制器取出并处理位于所述用户请求消息子队列头部的消息，本轮消息出队结束，返回步骤C1。
本发明的有益效果是：
本发明通过分析SDN中出现DDoS时控制器接收到的OpenFlow消息的出现频率及重要程度，将其分为用户请求消息及网络管理消息，为上述消息分别设计了存储及调度方法，因此，本发明能够避免网络中出现因某些类型的OpenFlow消息得不到处理而导致的网络错误，延长出现DDoS时SDN网络的生存时间。
附图说明
图1为本发明实施例中一种抗DDoS的控制器消息调度方法的消息入队方法流程图；
图2为本发明实施例中一种抗DDoS的控制器消息调度方法的消息出队方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，所举实例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例
如图1所示，本发明实施例中一种抗DDoS的控制器消息调度方法的消息入队方法，其具体步骤为：
E1：控制器启动后，创建一个用于存储网络管理消息的队列，该队列记为QMMSF；
E2：控制器创建用于存储用户请求消息的队列QRUR，该队列由多个子队列组成，每个子队列对应网络中的一个交换机；
E3：控制器接收到OpenFlow消息mj后，解析mj，获取消息mj的类型pj；
E4：如果mj不是packet-in消息，则将mj存入网络管理消息队列QMMSF的队尾，消息入队操作完成；否则转入步骤E5；
E5：获取发送消息mj的交换机的ID：Ns；
E6：根据Ns获取对应的用户请求消息子队列
E7：将mj存入用户请求消息子队列的队尾，程序结束。
如图2所示，本发明实施例中一种抗DDoS的控制器消息调度方法的消息出队方法，其具体步骤为：
F1：控制器检查网络管理消息的队列QMMSF是否为空；
F2：如果QMMSF不为空，则控制器取出QMMSF队列头部的消息进行处理，至此本轮消息出队结束，返回步骤F1；如果为空，则进入步骤F3；
F3：控制器检查用户请求消息队列QRUR是否为空；
F4：如果QRUR为空，则没有消息需要处理，进入步骤F5；如果QRUR不为空，则进入步骤F6；
F5：控制器等待一段时间t后，返回步骤F1；
F6：使用轮询方法计算下一待取出的用户请求消息子队列
F7：取出队列头部存储的OpenFlow消息进行处理，本轮消息出队结束，返回步骤F1。
本实施例中采用轮询方法计算待取出的用户请求消息子队列，但此方法仅用来对本发明中的检测算法进行说明，本发明中的子队列计算方法不限于此方法。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，其特征在于，包括消息入队方法和消息出队方法；
其中，消息入队方法包括如下步骤：
a10：创建网络管理消息队列，用于存储监控、管理网络或实现特殊功能消息；
a20：创建用户请求消息队列，用于存储用户请求消息；
a30：接收OpenFlow消息，确定OpenFlow消息类型；
a40：按照OpenFlow消息类型，确定每个OpenFlow消息应存入的消息队列；
消息出队方法包括如下步骤：
b10:判断网络管理消息队列是否为空，若是，进入步骤b20；若不是，取出并处理网络管理消息队列头部的消息，返回步骤b10；
b20:判断用户请求消息队是否为空，若是，等待一段时间，返回步骤b10；若不是，则进入步骤b30；
b30:计算待处理的下一用户请求消息子队列号；
b40：取出并处理位于用户请求消息子队列头部的消息，本轮消息出队结束，返回步骤b10。
2.根据权利要求1所述的抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，其特征在于，在步骤a10中，所述网络管理消息队列是用于存储监控、管理网络或实现特殊功能消息的消息队列，仅包含一个队列。
3.根据权利要求1所述的抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，其特征在于，在步骤a20中，所述用户请求消息队列是用于存储用户请求消息的消息队列，由多个子队列组成，每个子队列对应网络中的一个交换。
4.根据权利要求1所述的抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，其特征在于，步骤a40具体包括如下步骤：
判断收到的OpenFlow消息是否为packet-in消息，若是，则获取发送packet-in消息的交换机ID，将此消息存入该交换机对应的用户请求消息子队列的队尾；若不是，将接收到的OpenFlow消息存入网络管理消息队列的队尾。
CN201811592318.8A 2018-12-25 2018-12-25 一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法 Active CN109450941B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811592318.8A CN109450941B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811592318.8A CN109450941B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109450941A true CN109450941A (zh) 2019-03-08
CN109450941B CN109450941B (zh) 2021-07-23

Family

ID=65535603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811592318.8A Active CN109450941B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109450941B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112099971A (zh) * 2020-09-04 2020-12-18 紫光云(南京)数字技术有限公司 一种sdn控制器平滑升级的方法
CN112804198A (zh) * 2020-12-29 2021-05-14 贵州大学 基于网络状态的抗DDoS控制器消息调度方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101150496A (zh) * 2006-09-22 2008-03-26 中兴通讯股份有限公司 提高重要信息网络传输质量的方法
CN102957626A (zh) * 2012-11-14 2013-03-06 中兴通讯股份有限公司 一种报文转发方法和装置
CN104518988A (zh) * 2014-12-19 2015-04-15 上海顶竹通讯技术有限公司 一种报文优先处理的方法及系统
CN106411780A (zh) * 2016-11-10 2017-02-15 杭州迪普科技有限公司 报文控制的方法和装置
CN107547440A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 上海宽带技术及应用工程研究中心 一种sdn控制器消息队列管理方法及系统
CN107592284A (zh) * 2016-07-06 2018-01-16 华为技术有限公司 防DoS/DDoS攻击的装置和方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101150496A (zh) * 2006-09-22 2008-03-26 中兴通讯股份有限公司 提高重要信息网络传输质量的方法
CN102957626A (zh) * 2012-11-14 2013-03-06 中兴通讯股份有限公司 一种报文转发方法和装置
CN104518988A (zh) * 2014-12-19 2015-04-15 上海顶竹通讯技术有限公司 一种报文优先处理的方法及系统
CN107547440A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 上海宽带技术及应用工程研究中心 一种sdn控制器消息队列管理方法及系统
CN107592284A (zh) * 2016-07-06 2018-01-16 华为技术有限公司 防DoS/DDoS攻击的装置和方法
CN106411780A (zh) * 2016-11-10 2017-02-15 杭州迪普科技有限公司 报文控制的方法和装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112099971A (zh) * 2020-09-04 2020-12-18 紫光云(南京)数字技术有限公司 一种sdn控制器平滑升级的方法
CN112099971B (zh) * 2020-09-04 2022-10-25 紫光云(南京)数字技术有限公司 一种sdn控制器平滑升级的方法
CN112804198A (zh) * 2020-12-29 2021-05-14 贵州大学 基于网络状态的抗DDoS控制器消息调度方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109450941B (zh) 2021-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180109557A1 (en) SOFTWARE DEFINED NETWORK CAPABLE OF DETECTING DDoS ATTACKS USING ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND CONTROLLER INCLUDED IN THE SAME
EP2667553B1 (en) Packet processing method, device and system
CN104184749B (zh) 一种sdn网络访问方法及系统
CN106503017A (zh) 一种分布式爬虫系统任务抓取系统和方法
CN109450941A (zh) 一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法
CN104394090B (zh) 一种采用dpi对数据包进行网络流分类的sdn控制器
CN106534345B (zh) 一种报文转发方法及装置
CN109155742A (zh) 用于虚拟网络功能的迁移的方法
Van der Boor et al. Scalable load balancing in networked systems: Universality properties and stochastic coupling methods
CN105528254B (zh) 一种业务处理方法及装置
CN106201739A (zh) 一种基于Redis的Storm的远程调用方法
CN102510385A (zh) 防ip数据报分片攻击的方法
CN112822192B (zh) 一种面向用户需求的安全功能服务网系统及其实现方法
CN102694832B (zh) 一种游戏系统及其实现方法和游戏客户端
CN106302016B (zh) 小流量快速获取网络物理带宽的方法及系统
CA2543246A1 (en) Using ordered locking mechanisms to maintain sequences of items such as packets
CN107566293B (zh) 一种用于报文限速的方法及装置
CN105847179B (zh) 一种dpi系统中数据并发上报的方法及装置
CN109413069A (zh) 基于区块链的虚拟网站防火墙的应用方法及装置
WO2016041367A1 (zh) Sdn架构、基于sdn架构的报文转发方法
CN107800711A (zh) 一种OpenFlow控制器抵御DDoS攻击的方法
CN101355585B (zh) 一种分布式架构数据通信设备的消息保护系统及方法
CN105656994B (zh) 一种业务加速方法和装置
CN102404169A (zh) 一种利用内容加速卡实现内容检测的装置和方法
Buzhin et al. Evaluation of Telecommunication Equipment Delays in Software-Defined Networks

Legal Events

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