CN111327437B - 流表处理方法、流表处理装置以及sdn网络系统 - Google Patents

流表处理方法、流表处理装置以及sdn网络系统 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种流表处理方法、流表处理装置、SDN网络系统以及计算机可读存储介质，涉及数据通信技术领域。其中的流表处理方法包括：SDN控制器利用下挂SDN网关的访问统计数据，获取被下挂SDN网关访问的频次高于预设值的服务器的访问信息；SDN控制器利用服务器的访问信息以及下挂SDN网关的属性信息，生成下挂SDN网关的流表信息；SDN控制器将流表信息下发至下挂SDN网关。本公开能够降低SDN网关与SDN控制器之间的信息交互频率，从而降低SDN控制器的工作负荷，减小对SDN网关用户的响应时延，提升SDN网关用户的用户体验。

Description

流表处理方法、流表处理装置以及SDN网络系统
技术领域
本公开涉及通信技术领域，特别涉及一种流表处理方法、流表处理装置、SDN网络系统以及计算机可读存储介质。
背景技术
SDN家庭网关是SDN网关中的一种，是基于SDN技术的家庭网络接入设备。SDN家庭网关具有灵活性、智能化的特点，通过SDN控制器的控制可以实现SDN家庭网关中网络策略的统一部署。
一方面，SDN控制器管理SDN家庭网关数量有限，这给大规模部署SDN家庭网关带来挑战。另一方面，SDN家庭网关与传统的SDN网络设备不同；SDN网关用户设备重启频率较高，而且所产生的业务请求非常频繁且具有多样性。因此，SDN家庭网关会增大SDN控制器的工作负荷，也会增大对SDN网关用户的响应时延，使用户SDN网关用户的用户体验较差。
发明内容
本公开解决的技术问题是，如何降低SDN控制器的工作负荷，以及如何减小对SDN网关用户的响应时延。
根据本公开实施例的一个方面，提供了一种流表处理方法，包括：SDN控制器利用下挂SDN网关的访问统计数据，获取被下挂SDN网关访问的频次高于预设值的服务器的访问信息；SDN控制器利用服务器的访问信息以及下挂SDN网关的属性信息，生成下挂SDN网关的流表信息；SDN控制器将流表信息下发至下挂SDN网关，以便下挂SDN网关根据流表信息转发访问请求。
在一些实施例中，服务器的访问信息包括服务器的IP地址；SDN控制器利用服务器的访问信息以及下挂SDN网关的属性信息，生成下挂SDN网关的流表信息包括：SDN控制器将下挂SDN网关的属性信息与服务器的IP地址相对应，形成下挂SDN网关的流表信息。
在一些实施例中，服务器的访问信息还包括服务器的访问端口号以及访问协议；SDN控制器利用服务器的访问信息以及下挂SDN网关的属性信息，生成下挂SDN网关的流表信息包括：SDN控制器将下挂SDN网关的属性信息与服务器的IP地址、访问端口号以及访问协议相对应，形成下挂SDN网关的流表信息。
在一些实施例中，下挂SDN网关的属性信息包括：下挂SDN网关的局域网端口号、局域网端口MAC地址、广域网端口MAC地址、以太网类型、虚拟局域网编号、虚拟局域网优先级、局域网端口IP地址。
在一些实施例中，SDN控制器将流表信息下发至下挂SDN网关包括：SDN控制器保存流表信息；SDN控制器接收到下挂SDN网关发送的注册消息后，将流表信息下发至下挂SDN网关。
在一些实施例中，流表处理方法还包括：当用户的访问请求与下挂SDN网关的流表信息相关联时，下挂SDN网关根据流表信息转发用户的访问请求；当用户的访问请求不与下挂SDN网关的流表信息相关联时，下挂SDN网关向SDN控制器获取用户的访问请求对应的流表信息，并根据用户的访问请求对应的流表信息转发用户的访问请求。
根据本公开实施例的另一个方面，提供了一种流表处理装置，包括：访问信息获取模块，被配置为利用下挂SDN网关的访问统计数据，获取被下挂SDN网关访问的频次高于预设值的服务器的访问信息；流表信息生成模块，被配置为利用服务器的访问信息以及下挂SDN网关的属性信息，生成下挂SDN网关的流表信息；流表信息下发模块，被配置为将流表信息下发至下挂SDN网关，以便下挂SDN网关根据流表信息转发访问请求。
在一些实施例中，服务器的访问信息包括服务器的IP地址；流表信息生成模块被配置为：将下挂SDN网关的属性信息与服务器的IP地址相对应，形成下挂SDN网关的流表信息。
在一些实施例中，服务器的访问信息还包括服务器的访问端口号以及访问协议；流表信息生成模块被配置为：将下挂SDN网关的属性信息与服务器的IP地址、访问端口号以及访问协议相对应，形成下挂SDN网关的流表信息。
在一些实施例中，下挂SDN网关的属性信息包括：下挂SDN网关的局域网端口号、局域网端口MAC地址、广域网端口MAC地址、以太网类型、虚拟局域网编号、虚拟局域网优先级、局域网端口IP地址。
在一些实施例中，流表信息下发模块被配置为：保存流表信息；接收到下挂SDN网关发送的注册消息后，将流表信息下发至下挂SDN网关。
根据本公开实施例的又一个方面，提供了一种SDN网络系统，包括前述的流表处理装置以及下挂SDN网关，SDN网关被配置为：当用户的访问请求与下挂SDN网关的流表信息相关联时，下挂SDN网关根据流表信息转发用户的访问请求；当用户的访问请求不与下挂SDN网关的流表信息相关联时，下挂SDN网关向流表处理装置获取用户的访问请求对应的流表信息，并根据用户的访问请求对应的流表信息转发用户的访问请求。
根据本公开实施例的再一个方面，提供了一种流表处理装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行前述的流表处理方法。
根据本公开实施例的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现前述的流表处理方法。
本公开能够降低SDN网关与SDN控制器之间的信息交互频率，从而降低SDN控制器的工作负荷，减小对SDN网关用户的响应时延，提升SDN网关用户的用户体验。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开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公开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公开的一些实施例，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示出了本公开一些实施例的流表处理方法的流程示意图。
图2示出了本公开另一些实施例的流表处理方法的流程示意图。
图3示出了本公开一些实施例的流表处理装置的结构示意图。
图4示出了本公开一些实施例的SDN网络系统的结构示意图。
图5示出了本公开另一些实施例的流表处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，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，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，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它实施例，都属于本公开保护的范围。
发明人认为，在保留SDN家庭网关优点的前提下，有必要优化SDN控制器控制SDN家庭网关的流程和方式，以降低SDN控制器的工作负荷，减小对SDN网关用户的响应时延，提升SDN网关用户的用户体验。
首先从SDN控制器的角度描述本公开流表处理方法的一些实施例。
图1示出了本公开一些实施例的流表处理方法的流程示意图。如图1所示，本实施例包括步骤S102～步骤S106。
在步骤S102中，SDN控制器利用下挂SDN网关的访问统计数据，获取被下挂SDN网关访问的频次高于预设值的服务器的访问信息。
例如，运营商通常可以在网络上部署DPI(Deep Packet Inspection，深度报文检测)等监测设备对下挂SDN网关的网络访问情况进行记录，得到SDN网关的访问统计数据。SDN控制器可以根据访问统计数据，获取被下挂SDN网关访问的频次较高的服务器的访问信息，也就是SDN网关用户最常访问的资源信息。本领域技术人员应理解，SDN控制器也可以获取下挂SDN网关最常访问的N(N为正整数，例如可以为1000)个服务器的访问信息。此外，SDN控制器还可以获取热门网站页面上的各类元素的访问信息以及常用应用软件的更新服务器的访问信息。
服务器的访问信息可以包括服务器的IP地址(即目的IP地址)，服务器的访问信息可以通过服务列表的形式体现，如表1所示。
表1
目的IP地址
202.96.209.5
115.239.210.27
……
进一步的，服务器的访问信息还可以包括服务器的访问端口号(目的端口)以及访问协议(IP协议)。其中，访问协议是指使用的TCP/IP协议类型，例如，WEB服务可能使用HTTPS协议。服务器的访问信息通过服务列表的形式体现，还可以如表2所示。
表2
目的IP地址 访问协议 访问端口号
202.96.209.5 DNS 53
115.239.210.27 HTTPS 443
…… …… ……
在步骤S104中，SDN控制器利用服务器的访问信息以及下挂SDN网关的属性信息，生成下挂SDN网关的流表信息。
下挂SDN网关的属性信息主要指下挂SDN网关的MAC地址，具体可以包括：下挂SDN网关的局域网端口号、局域网端口MAC地址、广域网端口MAC地址、以太网类型、虚拟局域网编号(VLAN)、虚拟局域网优先级(VLAN优先级)、局域网端口IP地址。
在一些实施例中，步骤S104中，SDN控制器将下挂SDN网关的属性信息与服务器的IP地址相对应，形成下挂SDN网关的流表信息。假设下挂SDN网关的4个LAN口为LAN1～LAN4，MAC地址为00-50-56-C0-00-08至00-50-56-C0-00-11，1个WAN口MAC地址00-50-56-C0-00-12，目的IP地址为101.89.1.1，则生成的流表信息可以如表3所示。
表3
Figure BDA0001905220910000061
在一些实施例中，步骤S104中，SDN控制器将下挂SDN网关的属性信息与服务器的IP地址、访问端口号以及访问协议相对应，形成下挂SDN网关的流表信息。假设下挂SDN网关的4个LAN口为LAN1～LAN4，MAC地址为00-50-56-C0-00-08至00-50-56-C0-00-11，1个WAN口MAC地址00-50-56-C0-00-12，目的IP地址为101.89.1.1，IP协议为HTTPS，目的端口号为443，则生成的流表信息可以如表4所示。
表4
Figure BDA0001905220910000062
Figure BDA0001905220910000071
在步骤S106中，SDN控制器将流表信息下发至下挂SDN网关，以便下挂SDN网关根据流表信息转发访问请求。
例如，SDN控制器生成流表信息后，可以先保存流表信息。然后，SDN控制器判断SDN网关是否重启。由于SDN网关在重启后会向SDN控制器发送注册消息，SDN控制器可以在接收到下挂SDN网关发送的注册消息后，可以主动将预置的流表信息下发至下挂SDN网关，以便SDN网关后续访问常用网络资源时，直接根据SDN控制器下发的流表信息进行网络资源的访问，无需再次询问SDN控制器。
上述实施例中，预先计算下挂SDN网关的常用网络资源对应的流表信息，并预置在SDN控制器中。当网关设备重启后，将流表信息主动推送给SDN网关，能够降低SDN网关与SDN控制器之间后续的交互频率，从而降低SDN控制器的工作负荷，减小对SDN网关用户的响应时延，提升SDN网关用户的用户体验，有利于SDN家庭网关的大规模部署。
下面结合从SDN网关的角度描述本公开流表处理方法的另一些实施例。
图2示出了本公开另一些实施例的流表处理方法的流程示意图。如图2所示，本实施例包括步骤S202～步骤S206。
在步骤S202中，SDN网关重启。
在步骤S204中，SDN网关从上连的SDN控制器接收流表信息。接收的流表信息可以为SDN网关经常访问网络资源的流表信息。
在步骤S206中，SDN网关判断用户的访问请求是否与SDN网关的流表信息相关联。即，SDN网关判断是否有该访问请求的相应流表。
若是，则执行步骤S208；若否，则执行步骤S210。
在步骤S208中，SDN网关根据流表信息转发用户的访问请求。
在步骤S210中，SDN网关向SDN控制器获取用户的访问请求对应的流表信息，并根据用户的访问请求对应的流表信息转发用户的访问请求。
上述实施例中，预先计算下挂SDN网关的常用网络资源对应的流表信息，并预置在SDN控制器中。当网关设备重启后，将流表信息主动推送给SDN网关，能够降低SDN网关与SDN控制器之间后续的交互频率，从而降低SDN控制器的工作负荷，减小对SDN网关用户的响应时延，提升SDN网关用户的用户体验，有利于SDN家庭网关的大规模部署。
下面结合图3描述本公开一些实施例的SDN控制器。
图3示出了本公开一些实施例的流表处理装置的结构示意图。如图3所示，本实施例中的流表处理装置30包括：访问信息获取模块302，被配置为利用下挂SDN网关的访问统计数据，获取被下挂SDN网关访问的频次高于预设值的服务器的访问信息；流表信息生成模块304，被配置为利用服务器的访问信息以及下挂SDN网关的属性信息，生成下挂SDN网关的流表信息；流表信息下发模块306，被配置为将流表信息下发至下挂SDN网关，以便下挂SDN网关根据流表信息转发访问请求。
本领域技术人员应理解，流表处理装置具体可以为SDN控制器。而访问信息获取模块302在获取服务器的访问信息时，也可以借助其它传统设备来完成，并由其它传统设备将访问信息结果反馈至信息获取模块302。
上述实施例中，预先计算下挂SDN网关的常用网络资源对应的流表信息，并预置在SDN控制器中。当网关设备重启后，将流表信息主动推送给SDN网关，能够降低SDN网关与SDN控制器之间后续的交互频率，从而降低SDN控制器的工作负荷，减小对SDN网关用户的响应时延，提升SDN网关用户的用户体验，有利于SDN家庭网关的大规模部署。
在一些实施例中，服务器的访问信息包括服务器的IP地址；流表信息生成模块304被配置为：将下挂SDN网关的属性信息与服务器的IP地址相对应，形成下挂SDN网关的流表信息。
在一些实施例中，服务器的访问信息还包括服务器的访问端口号以及访问协议；流表信息生成模块304被配置为：将下挂SDN网关的属性信息与服务器的IP地址、访问端口号以及访问协议相对应，形成下挂SDN网关的流表信息。
在一些实施例中，下挂SDN网关的属性信息包括：下挂SDN网关的局域网端口号、局域网端口MAC地址、广域网端口MAC地址、以太网类型、虚拟局域网编号、虚拟局域网优先级、局域网端口IP地址。
在一些实施例中，流表信息下发模块306被配置为：保存流表信息；接收到下挂SDN网关发送的注册消息后，将流表信息下发至下挂SDN网关。
下面结合图4描述本公开一些实施例的SDN网络系统。
图4示出了本公开一些实施例的SDN网络系统的结构示意图。如图4所示，本实施例中的SDN网络系统40包括流表处理装置30以及下挂SDN网关402，SDN网关402被配置为：当用户的访问请求与下挂SDN网关的流表信息相关联时，下挂SDN网关根据流表信息转发用户的访问请求；当用户的访问请求不与下挂SDN网关的流表信息相关联时，下挂SDN网关向流表处理装置获取用户的访问请求对应的流表信息，并根据用户的访问请求对应的流表信息转发用户的访问请求。
上述实施例中，预先计算下挂SDN网关的常用网络资源对应的流表信息，并预置在流表处理装置中。当网关设备重启后，将流表信息主动推送给SDN网关，能够降低SDN网关与流表处理装置之间后续的交互频率，从而降低流表处理装置的工作负荷，减小对SDN网关用户的响应时延，提升SDN网关用户的用户体验，有利于SDN家庭网关的大规模部署。
图5示出了本公开另一些实施例的流表处理装置的结构示意图。如图5所示，该实施例的流表处理装置50包括：存储器510以及耦接至该存储器510的处理器520，处理器520被配置为基于存储在存储器510中的指令，执行前述任意一些实施例中的流表处理方法。
其中，存储器510例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。
流表处理装置50还可以包括输入输出接口530、网络接口540、存储接口550等。这些接口530、540、550以及存储器510和处理器520之间例如可以通过总线560连接。其中，输入输出接口530为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口540为各种联网设备提供连接接口。存储接口550为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。
本公开还包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现前述任意一些实施例中的流表处理方法。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种流表处理方法，包括：
SDN控制器利用下挂SDN网关的访问统计数据，获取被所述下挂SDN网关访问的频次高于预设值的服务器的访问信息，其中，所述服务器的访问信息包括所述服务器的IP地址；
SDN控制器利用所述服务器的访问信息以及所述下挂SDN网关的属性信息，生成所述下挂SDN网关的流表信息，包括SDN控制器将所述下挂SDN网关的属性信息与所述服务器的IP地址相对应，形成所述下挂SDN网关的流表信息；
SDN控制器将所述流表信息下发至所述下挂SDN网关，以便所述下挂SDN网关根据所述流表信息转发访问请求,包括
SDN控制器保存所述流表信息；
SDN控制器在通过接收到所述下挂SDN网关发送的注册消息判断出SDN网关重启后，将所述流表信息下发至所述下挂SDN网关。
2.如权利要求1所述的流表处理方法，其中，所述服务器的访问信息还包括所述服务器的访问端口号以及访问协议；
所述SDN控制器利用所述服务器的访问信息以及所述下挂SDN网关的属性信息，生成所述下挂SDN网关的流表信息包括：SDN控制器将所述下挂SDN网关的属性信息与所述服务器的IP地址、访问端口号以及访问协议相对应，形成所述下挂SDN网关的流表信息。
3.如权利要求1或2所述的流表处理方法，其中，所述下挂SDN网关的属性信息包括：所述下挂SDN网关的局域网端口号、局域网端口MAC地址、广域网端口MAC地址、以太网类型、虚拟局域网编号、虚拟局域网优先级、局域网端口IP地址。
4.如权利要求1所述的流表处理方法，其中，所述流表处理方法还包括：
当用户的访问请求与所述下挂SDN网关的流表信息相关联时，所述下挂SDN网关根据所述流表信息转发用户的访问请求；
当用户的访问请求不与所述下挂SDN网关的流表信息相关联时，所述下挂SDN网关向所述SDN控制器获取用户的访问请求对应的流表信息，并根据用户的访问请求对应的流表信息转发用户的访问请求。
5.一种流表处理装置，包括：
访问信息获取模块，被配置为利用下挂SDN网关的访问统计数据，获取被所述下挂SDN网关访问的频次高于预设值的服务器的访问信息，其中，所述服务器的访问信息包括所述服务器的IP地址；
流表信息生成模块，被配置为利用所述服务器的访问信息以及所述下挂SDN网关的属性信息，生成所述下挂SDN网关的流表信息，包括将所述下挂SDN网关的属性信息与所述服务器的IP地址相对应，形成所述下挂SDN网关的流表信息；
流表信息下发模块，被配置为将所述流表信息下发至所述下挂SDN网关，以便所述下挂SDN网关根据所述流表信息转发访问请求，包括
保存所述流表信息；
在通过接收到所述下挂SDN网关发送的注册消息判断出SDN网关重启后，将所述流表信息下发至所述下挂SDN网关。
6.如权利要求5所述的流表处理装置，其中，所述服务器的访问信息还包括所述服务器的访问端口号以及访问协议；
所述流表信息生成模块被配置为：将所述下挂SDN网关的属性信息与所述服务器的IP地址、访问端口号以及访问协议相对应，形成所述下挂SDN网关的流表信息。
7.如权利要求5或6所述的流表处理装置，其中，所述下挂SDN网关的属性信息包括：所述下挂SDN网关的局域网端口号、局域网端口MAC地址、广域网端口MAC地址、以太网类型、虚拟局域网编号、虚拟局域网优先级、局域网端口IP地址。
8.一种SDN网络系统，包括如权利要求5至7中任一项所述的流表处理装置以及下挂SDN网关，所述SDN网关被配置为：
当用户的访问请求与所述下挂SDN网关的流表信息相关联时，所述下挂SDN网关根据所述流表信息转发用户的访问请求；
当用户的访问请求不与所述下挂SDN网关的流表信息相关联时，所述下挂SDN网关向所述流表处理装置获取用户的访问请求对应的流表信息，并根据用户的访问请求对应的流表信息转发用户的访问请求。
9.一种流表处理装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1至4中任一项所述的流表处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的流表处理方法。
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