CN111327485A - 一种流表监测器管理方法、装置、网络设备及网络系统 - Google Patents

一种流表监测器管理方法、装置、网络设备及网络系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种流表监测器管理方法、装置、网络设备及网络系统，Open Flow控制器通过向Open Flow交换机发送查询请求，使Open Flow交换机基于该查询请求查询本交换机下目标流表监测器的目标信息，得到查询结果并发送给Open Flow控制器，让Open Flow控制器可以根据查询结果了解其所需要了解的流表监测器的信息。避免Open Flow控制器因不能获知Open Flow交换机下流表监测器状态信息，导致下发无效或重复的流表监测器的情况发生，让Open Flow控制器在下发流表监测器的时候有据可依，提升了Open Flow控制器下发流表监测器的成功率与有效性。

Description

一种流表监测器管理方法、装置、网络设备及网络系统
技术领域
本发明涉及网络领域，尤其涉及一种流表监测器管理方法、装置、网络设备及网络系统。
背景技术
OpenFlow网络作为软件定义网络的一个实例，通过采用控制平面和转发平面相分离的架构实现了网络流量的灵活控制。OpenFlow协议中描述了OpenFlow控制器可以通过流表监测器了解其所关注的流表状态的变化，所以，OpenFlow控制器可以向OpenFlow交换机下发流表监测器，并指定该流表监测器所监测的对象，让流表监测器采集对应的流表的状态，然后由OpenFlow交换机反馈给OpenFlow控制器。
不过，在实际的应用中，由于OpenFlow交换机自身能力的原因，其所管理的流表监测器数量受到一定的限制。所以，在相当多的情况下，OpenFlow控制器所下发的流表监测器可能是无效的，这就会导致OpenFlow控制器下发了流表监测器却得不到自己需要了解的信息。而且，不同的OpenFlow控制器可能会向同一OpenFlow交换机下发相同的流表监测器，这会导致OpenFlow交换机下存在作用相同的流表监测器，浪费OpenFlow交换机的处理资源。
发明内容
本发明实施例提供的流表监测器管理方法、装置、网络设备及网络系统，主要解决的技术问题是：OpenFlow控制器容易向OpenFlow交换机下发无效或重复的流表监测器，导致OpenFlow控制器下发了流表监测器却得不到自己需要了解的信息或者导致OpenFlow交换机侧处理资源浪费的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种流表监测器管理方法，包括：
向Open Flow交换机发送针对Open Flow交换机下流表监测器的查询请求，查询请求中包括用于指示目标监测器的第一指示信息，和用于指示所需查询的目标信息的第二指示信息；
接收Open Flow交换机发送的查询结果，查询结果中包括Open Flow交换机根据查询请求所采集的目标监测器的目标信息。
本发明实施例还提供一种流表监测器管理方法，包括：
接收Open Flow控制器发送的针对本交换机下流表监测器的查询请求，查询请求中包括用于指示目标监测器的第一指示信息，和用于指示所需查询的目标信息的第二指示信息；
根据查询请求采集目标监测器的目标信息并生成查询结果发送给OpenFlow控制器。
本发明实施例还提供一种流表监测器管理装置，包括：
请求发送模块，用于向Open Flow交换机发送针对Open Flow交换机下流表监测器的查询请求，查询请求中包括用于指示目标监测器的第一指示信息，和用于指示所需查询的目标信息的第二指示信息；
结果接收模块，用于接收Open Flow交换机发送的查询结果，查询结果中包括OpenFlow交换机根据查询请求所采集的目标监测器的目标信息。
本发明实施例还提供一种流表监测器管理装置，包括：
请求接收模块，用于接收Open Flow控制器发送的针对本交换机下流表监测器的查询请求，查询请求中包括用于指示目标监测器的第一指示信息，和用于指示所需查询的目标信息的第二指示信息；
查询反馈模块，用于根据查询请求采集目标监测器的目标信息并生成查询结果发送给Open Flow控制器。
本发明实施例还提供一种网络设备，网络设备包括处理器、存储器及通信总线；
通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；
处理器用于执行存储器中存储的第一流表监测器管理程序，以实现如述的第一种流表监测器管理方法的步骤；或，处理器用于执行存储器中存储的第二流表监测器管理程序，以实现如上第二种流表监测器管理方法的步骤。
本发明实施例还提供一种网络系统，网络系统中包括至少一个OpenFlow控制器和至少一个OpenFlow交换机；OpenFlow控制器为上述处理器能执行第一流表监测器管理程序并实现第一种流表监测器管理方法步骤的网络设备；OpenFlow交换机为上述处理器能执行第二流表监测器管理程序并实现上述第二种流表监测器管理方法步骤的网络设备。
本发明实施例还提供一种存储介质，存储介质存储有第一流表监测器管理程序和第二流表监测器管理程序中的至少一个，其中，第一流表监测器管理程序可供一个或者多个处理器执行，以实现上述第一种流表监测器管理方法的步骤；第二流表监测器管理程序可供一个或者多个处理器执行，以实现上述第二种流表监测器管理方法的步骤。
本发明的有益效果是：
本发明实施例提供的流表监测器管理方法、装置、网络设备及网络系统，OpenFlow控制器通过向Open Flow交换机发送针对该Open Flow交换机下流表监测器的查询请求，可以使得Open Flow交换机基于该查询请求中的第一指示信息确定Open Flow控制器所要求查询的目标监测器，基于查询请求中的第二指示信息确定Open Flow控制器所要求查询的目标信息。然后，Open Flow交换机可以查询本交换机下目标流表监测器的目标信息，得到查询结果，随后将查询结果发送给Open Flow控制器，让Open Flow控制器可以根据查询结果了解其所需要了解的流表监测器的信息。这样，可以避免Open Flow控制器因不能获知Open Flow交换机下流表监测器状态信息，导致下发无效或重复的流表监测器的情况发生，让Open Flow控制器在下发流表监测器的时候有据可依，提升了Open Flow控制器下发流表监测器的成功率与有效性，也提升了Open Flow控制器对流表监测器的管理水平，有利于让Open Flow网络系统中资源的合理利用，优化资源配置。
本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
图1为本发明实施例一中示出的OpenFlow网络系统组件架构的一种示意图；
图2为本发明实施例一中提供的OpenFlow控制器与OpenFlow交换机之间的一种交互图；
图3为本发明实施例二中提供的OpenFlow控制器与OpenFlow交换机之间进行流表监测器下发流程的一种交互图；
图4为本发明实施例三中提供的OpenFlow控制器与OpenFlow交换机之间的一种交互图；
图5为本发明实施例三中示出的OFPMP_EXPERIMENTER multipart请求消息的一种帧结构示意图；
图6为图5中flags字段的一种结构示意图；
图7为本发明实施例四中提供的部署在Open Flow控制器侧的一种流表监测器管理装置的结构示意图；
图8为本发明实施例四中提供的部署在Open Flow交换机侧的一种流表监测器管理装置的结构示意图；
图9为本发明实施例四中提供的部署在Open Flow控制器侧的另一种流表监测器管理装置的结构示意图；
图10为本发明实施例四中提供的部署在Open Flow交换机侧的另一种流表监测器管理装置的结构示意图；
图11为本发明实施例五中提供的网络设备的一种硬件结构示意图；
图12为本发明实施例五中提供的网络系统的一种示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
OpenFlow网络作为软件定义网络(SDN，Software Defined Network)的一个实例，通过采用控制平面和转发平面相分离的架构实现了网络流量的灵活控制。图1示出的是OpenFlow网络系统组件架构示意图：OpenFlow网络系统1的控制平面由OpenFlow控制器11来实现，OpenFlow网络系统1的转发平面由OpenFlow交换机12来实现。OpenFlow控制器11可以利用OpenFlow协议向支持OpenFlow协议的交换机12下发流表(Flow Table)和组表(Group Table)，从而实现控制面和转发面分离。
开放网络基金会(ONF)制定的OpenFlow交换机规范中描述了OpenFlow交换机12可以通过OpenFlow通道和多个OpenFlow控制器连接。OpenFlow控制器11通过一个通道下发的流表的状态信息有可能被其它OpenFlow控制器改变，或者因为其它的原因(例如老化或主动删除)造成流表状态发生改变。为了让OpenFlow控制器11了解到其所需要了解的流表状态，所以，OpenFlow控制器11可以通过流表监测器来监测的OpenFlow交换机12下流表的状态，流表监测器监测到流表状态后，可以将相关状态信息上报给下发该流表监测器的OpenFlow控制器11。不过，当一个OpenFlow控制器11在下发流表监测器的时候，也可以指定该流表监测器是否可以将监测到的流表状态信息上报给其他OpenFlow控制器。
例如，在图1当中，Open Flow控制器11包括第一Open Flow控制器11a和第二OpenFlow控制器11b。第一Open Flow控制器11a和第二Open Flow控制器11b均可以各自与OpenFlow交换机12之间的Open Flow通道下发流表，因此，对于OpenFlow网络系统1中的任意一个OpenFlow控制器而言，其可以通过自己下发的流表监测器获取流表状态，也可以通过另一OpenFlow控制器下发的流表监测器获取流表状态。对于一个OpenFlow交换机而言，例如图1中的Open Flow交换机12，其所管理的流表监测器可能由多个不同的OpenFlow控制器下发。
不过，在实际的应用中，由于OpenFlow交换机自身能力的限制，其所管理的流表监测器数量有一定的限制。但OpenFlow控制器却并不知道当前OpenFlow交换机已经管理了哪些流表监测器，或者已经管理了多少个流表监测器。这样就容易导致OpenFlow下发一些与其他OpenFlow控制器所下发的功能重复的流表监测器，或者是在OpenFlow交换机下管理的流表监测器数据已经达到上限的时候，仍然下发流表监测器，进而导致下发的流表监测器无效却不自知。
为了避免OpenFlow控制器因为不了解OpenFlow交换机侧流表监测器的情况而导致流表监测器下发超限或者是流表监测器重复的问题发生，本实施例提供一种流表监测器管理方法，请参见图2示出的OpenFlow控制器与OpenFlow交换机之间的交互图：
S202：Open Flow控制器向Open Flow交换机发送针对Open Flow交换机下流表监测器的查询请求。
在本实施例中，查询请求用于让Open Flow交换机查询Open Flow控制器所指定的流表监测器的指定信息，为了便于介绍，这里将Open Flow控制器所指定的流表监测器称为“目标监测器”，将Open Flow控制器指定要求查询的信息称为“目标信息”。毫无疑义的是，在查询请求中包括指示目标监测器的信息，及第一指示信息，同时，查询请求中还包括向Open Flow交换机指示目标信息的第二指示信息。下面分别对第一指示信息和第二指示信息进行介绍：
·第一指示信息
在一些示例中，第一指示信息包括监测器指示和通道指示，其中，监测器指示用于指示所需查询的流表监测器的标识，而通道指示则用于指示Open Flow控制器所发送查询请求所要求查询的通道范围。例如，监测器指示指示目标监测器的标识为“2”，而通道指示用于指示Open Flow交换机下待查询的通道范围为该Open Flow交换机下的全部通道，则查询请求所对应的目标监测器是指Open Flow交换机下所有通道中标识信息为“2”的流表监测器。在一些示例当中，通道指示用于指示查询请求所针对的通道仅仅是该查询请求所在的通道，也即查询请求仅仅要求Open Flow交换机查询传输查询请求的通道中的流表监测器的信息。通过通道指示与监测器指示的相互配合，可以向Open Flow交换机指示出查询请求对应的目标监测器。
在上述示例当中，监测器指示是目标监测器的标识信息，本领域技术人员可以毫无疑义确定的是，监测器指示中携带的目标监测器的标识信息可以不只一个，例如，在某一查询请求中，监测器指示中包括的目标监测器的标识信息包括“2”、“3”以及“10”，则表示Open Flow控制器要求Open Flow交换机对标识信息为“2”、“3”以及“10”的流表监测器的信息进行采集。不过在本实施例的一些示例当中，监测器指示也可以不是标识信息，例如，监测器指示可以是“集体指示信息”，集体指示信息可以同时对超过一个的流表监测器进行指示，换言之，集体指示信息用于指示Open Flow交换机下N个流表监测器，2≤N≤M，其中M为通道指示所指示的通道下的全部流表监测器的数目。例如，在本实施例的一种示例当中，集体指示信息可以为“ALL”，其表示目标监测器为通道指示所指定的通道中的全部流表监测器。
·第二指示信息：
第二指示信息是用于指定目标信息的，在本实施例的一些示例当中，目标信息中仅仅包括目标监测器的基本信息，所谓基本信息就是指该目标监测器被对应Open Flow控制器下发时，Open Flow控制器对其功能等的要求，例如指定该目标监测器对哪些流表进行监测，对流表的哪些信息进行监测。在本实施例中目标监测器的基本信息可以包括但不限于该目标监测器所监测流表的TableID(流表标识)信息、Out Port(出接口)信息、Table-Flags(流表监测标示)信息、Command(命令)信息等几种中的至少一种。
在本实施例的其他一些示例当中，目标信息除了包括目标监测器的基本信息以外，还可以包括目标监测器的数目信息和目标监测器匹配域信息中的至少一种。例如在本实施例的一些示例当中，第二指示信息可以指示Open Flow交换机在返回给Open Flow控制器的查询结果中设置数目字段，该数目字段中包括中携带的是Open Flow交换机所统计的目标监测器的数目。应当明白的是，即便是在查询结果中不设置数目字段，Open Flow控制器接收到查询结果之后，也可以自己统计确定出目标监测器的数目。另外，在一些情况下，目标信息包括目标监测器的匹配域信息，因此，Open Flow交换机可以在反馈的查询结果中设置匹配与信息字段，以便向Open Flow控制器携带目标监测器的匹配域相关信息。相应地，在查询请求的第二指示信息中就包括用于指示反馈目标监测器匹配域信息的指示。例如，在一些示例当中，Open Flow控制器与Open Flow交换机默认目标信息一定包含目标监测器的基本信息，而对于目标监测器的匹配域信息，则可以在第二指示信息中设置一个匹配域需求(NEED_MATCH)标识位，如果该匹配域标识位携带的信息表征肯定，则Open Flow交换机会根据查询请求采集目标监测器的匹配域信息。同样地，针对目标监测器的数目信息，Open Flow控制器也可以在第二信息中设置数目需求标识位，如果查询请求的数目需求标识位所携带的值表肯定，则Open Flow交换机可以将目标监测器的数目统计完成后携带在查询结果中反馈给Open Flow控制器，避免Open Flow控制器执行统计过程。
S204：Open Flow交换机根据查询请求采集目标监测器的目标信息并生成查询结果。
Open Flow交换机在接收到Open Flow控制器发送的查询请求后，根据查询请求确定目标监测器是哪些，并确定出当前需要针对这些目标监测器采集哪些信息作为目标信息。随后，Open Flow交换机按照从查询结果中解析出来的第一指示信息和第二指示信息进行信息采集。
采集到各个目标监测器的目标信息后，Open Flow交换机基于这些目标信息生成查询结果。
S206：Open Flow控制器接收Open Flow交换机发送的查询结果。
在Open Flow交换机生成查询结果之后，Open Flow交换机将该查询结果通过承载查询请求的Open Flow通道发送给对应的Open Flow控制器。
Open Flow控制器接收到查询结果之后，可以根据查询结果了解到OpenFlow交换机侧流表监测器的相关信息，进而确定该Open Flow交换机已经管理了哪些流表监测器，自己是否还能够向该Open Flow交换机下发新的流表监测器，以及自己想要下发的流表监测器是否会和该Open Flow交换机下已有的流表监测器重复。也即，在从Open Flow交换机处获取到查询结果后，Open Flow控制器可以基于该查询结果确定向该Open Flow交换机下发流表监测器的下发策略。
可以理解的是，确定出下发策略之后，Open Flow控制器可以根据该下发策略向Open Flow交换机发送下发请求，让该Open Flow交换机根据下发请求设置对应的流表监测器。当然，在一些情况下，如果Open Flow交换机返回的查询结果表征Open Flow交换机下流表监测器数目已经达到设定的阈值，例如已经达到该Open Flow交换机所能支持的最大数目，则Open Flow控制器就不能再要求该Open Flow交换机设置新的流表监测器了。但在这种情况下，Open Flow控制器也还是可以对该Open Flow交换机下的流表监测器进行管理，例如进行流表监测器的删除与修改。毫无疑义的是，如果查询结果表示Open Flow控制器还可以向Open Flow交换机下发新的流表监测器，在这种情况下，Open Flow控制器对OpenFlow交换机下流表监测器的管理方式除了删除与修改以外，还可以进行流表监测器的添加。
本实施例提供的流表监测器管理方法，Open Flow控制器可以通过向OpenFlow交换机下发携带第一指示信息和第二指示信息的查询请求，从而向OpenFlow交换机指示待查询的目标监测器以及该Open Flow控制器所关注或感兴趣的流表监测器的目标信息，让Open Flow交换机可以根据查询请求采集目标监测器的目标信息，并携带在查询结果中反馈给Open Flow控制器，让Open Flow控制器了解Open Flow交换机侧流表监测器的现状，进而制定更加符合当前实际请求的下发策略，避免Open Flow控制器对Open Flow交换机侧流表监测器状态一无所知时，盲目下发流表监测器，导致流表监测器下发成功率低，或者浪费Open Flow交换机侧处理资源的问题。
实施例二：
在前述实施例中，Open Flow控制器是在从Open Flow交换机处接收到查询结果之后才根据查询结果确定是否向Open Flow交换机发送下发请求。但毫无疑义的是，在很多情况下，Open Flow控制器向Open Flow交换机发送下发请求不一定是根据查询结果进行的。例如，在一些示例当中，Open Flow控制器在没有向Open Flow交换机发送查询请求之前，就可以向Open Flow交换机发送下发请求，让Open Flow交换机按照Open Flow控制器的需要设置流表监测器。但应当明白的是，如果Open Flow控制器在没有获取到查询结果的情况下向Open Flow交换机发送下发请求，则其下发请求很可能会下发失败，因为OpenFlow交换机侧的流表监测器数目可能已经达到设定的阈值，或者，Open Flow控制器所下发的流表监测器可能与Open Flow交换机下已存在的流表监测器重复。
在本实施例的一些示例当中，当Open Flow交换机接收到来自Open Flow控制器的下发请求之后，如果确定自己不能按照该下发请求设置对应的流表监测器，则可以向发送下发请求的Open Flow控制器发送表征流表监测器下发失败的反馈信息。请结合图3示出的流程图：
S302：Open Flow交换机接收Open Flow控制器发送指示设置流表监测器的下发请求。
例如，在本实施例的一种示例当中，Open Flow控制器可以向Open Flow交换机发送OFPMP(OpenFlow Protocol Multipart)_FLOW_MONITOR multipart请求消息，该OFPMP_FLOW_MONITOR multipart请求消息即为前述下发请求。
S304：Open Flow交换机判断是否可以按照下发请求设置对应的流表监测器。
在本实施例一些示例中，Open Flow交换机主要确定本交换机下流表监测器的数目是否已经达到上限，若是，则确定本交换机不能按照下发请求的要求设置流表监测器，否则就判定本交换机当前可以按照下发请求的要求设置流表监测器。
在本实施例的另外一些示例中，Open Flow交换机在确定自己是否能够设置下发请求中所要求的流表监测器时，不仅会确定本交换机下流表监测器的数目是否已经达到了上限，而且在确定数目未达到上限的时候，还会进一步判断要求设置的流表监测器是否已经存在，若判断结果为是，则判定本交换机当前不能按照下发请求设置对应的流表监测器，若判断结果为否，则判定可以按照下发请求的要求设置对应的流表监测器。
在这些示例当中，若Open Flow交换机判断可以按照下发请求设置对应的流表监测器，则进入S308，否则进入S306。
S306：Open Flow交换机向Open Flow控制器发送用于表征流表监测器下发失败的反馈信息。
若确定不可以按照下发请求设置对应的流表监测器，则Open Flow交换机可以向Open Flow控制器发送表征流表监测器下发失败的反馈信息。
S308：Open Flow交换机按照下发请求设置流表监测器。
若确定可以按照下发请求设置对应的流表监测器，则Open Flow交换机可以在本交换机下设置下发请求中所指定的流表监测器，以便该流表监测器对Open Flow控制器感兴趣的流表状态进行监测，进而向该Open Flow控制器反馈监测结果。
当Open Flow控制器接收到该反馈信息之后，就可以确定自己之前下发的流表监测器没有下发成功。这相对于相关技术中Open Flow控制器不能确定自己下发的流表监测器是否下发成功或失败的情况，该实施例通过Open Flow交换机的反馈让Open Flow控制器可以对自己下发的流表监测器的状态有所了解，进而可以帮助Open Flow控制器确定后续对Open Flow交换机下流表监测器的管理方案。
在部分示例当中，Open Flow交换机发送给Open Flow控制器的反馈信息不仅能表征流表监测器下发设置失败，而且还可以向Open Flow控制器反馈流表监测器下发失败的原因。例如，流表监测器设置失败的原因可以包括Open Flow交换机下流表监测器的数目已经达到设定阈值，或者，失败的原因也可以是下发请求所要求设置的流表监测器与OpenFlow交换机下已存在的流表监测器重复。例如，Open Flow交换机向OpenFlow控制器回复ERROR消息作为反馈信息，其中，错误类型为OFPET_FLOW_MONITOR_FAILED，OFPMOFC(OpenFlow Protocol Monitor Failed Code，OpenFlow协议流表监测器错误码)为OFPMOFC_MONITOR_OVERFLOW，即流表监测器数目超限。
在本实施例中，当Open Flow控制器向Open Flow交换机下发的流表监测器没有下发成功时，Open Flow交换机可以将下发失败的情况通过反馈信息传达给Open Flow控制器，使Open Flow控制器可以了解到自己下发的流表监测器的状态。另外，Open Flow交换机还能通过反馈信息将流表监测器下发失败的原因反馈给Open Flow控制器，使得Open Flow控制器对Open Flow交换机侧当前的流表监测器状态有一个大致了解，提升了Open Flow控制器对Open Flow交换侧流表监测器的了解程度，有利于Open Flow控制器对Open Flow交换机侧流表监测器进行更有针对性的管理。
实施例三：
为了使本领域技术人员能够更加清楚流表监测器管理方法的优点与细节，本实施例将结合示例继续对该流表监测器管理方法进行阐述，请参见图4：
S402：Open Flow控制器与Open Flow交换机建立Open Flow通道。
该Open Flow通道是Open Flow控制器与Open Flow交换机之间进行交互的通道，Open Flow控制器可以通过该Open Flow通道下发流表以及流表监测器，而Open Flow交换机可以向Open Flow控制器反馈流表监测器对流表的监测结果。在本实施例中，Open Flow控制器还可以通过该Open Flow通道向Open Flow交换机发送查询请求，而Open Flow交换机也可以利用该Open Flow通道向Open Flow控制器反馈查询结果。
S404：Open Flow控制器向Open Flow交换机发送查询请求。
在本实施例的部分示例当中，查询请求为“OFPMP_EXPERIMENTER multipart”请求消息，在OFPMP_EXPERIMENTER multipart请求消息中包括monitor ID(流表监测器标识)字段以及monitor-Flags(流表监测器监测标示)字段。查询请求第一指示信息中的监测器指示可以设置在monitor ID字段中，例如，OFPMP_EXPERIMENTER multipart请求消息的消息头可以为：
struct ofp_experimenter_multipart_header header；
而OFPMP_EXPERIMENTER multipart请求消息的消息体结构可以如下所示：
struct ofp_flow_monitor_exp_request{
uint32_t monitor_id；/*monitor_id ALL，目标监测器的标识信息为全部流表监测器的标识信息*/
uint8_t flags；/*OFPFMIF(OpenFlow Protocol Flag Monitor Flag，OpenFlow协议流表监测器监测标示)*/
uint8_t pad[3]；/*Align to 64bits.*/
}；
OFP_ASSERT(sizeof(ofp_flow_monitor_exp_request)＝＝8)；
从上述内容中可以看出，OFPMP_EXPERIMENTER multipart请求消息中包括“uint32_t monitor_id”字段(为了便于介绍，后续将“uint32_t monitor_id”字段简称为ID字段)，即前述monitor ID字段；OFPMP_EXPERIMENTERmultipart请求消息中还包括“uint8_t flags”字段，该uint8_t flags”字段即为前述monitor-Flags字段。图5中示出的一种OFPMP_EXPERIMENTER multipart请求消息的帧结构示意图：OFPMP_EXPERIMENTERmultipart请求消息50包括monitor_id字段51和flags字段52。同时，OFPMP_EXPERIMENTERmultipart请求消息50中还包括pad字段53，pad字段53是为了满足OpenFlow相关协议规定而补充的字段。
OFPMP_EXPERIMENTER multipart请求消息的扩展子类型exp_type定义如下：
enum ofp_experiment_type{
OFP_EXPERIMENT_FLOW_MONITOR＝1,
}；
根据前述实施例的介绍可知，查询请求第一指示信息中除了包括监测器指示以外，还包括通道指示，在本实施例中通道指示被携带于monitor-Flags字段中，例如，OFPMP_EXPERIMENTER multipart请求消息中flags字段可以定义如下；
enum ofp_flow_monitor_request_flags{
OFPFMIF_NEED_MATCH＝1<<0,/*Need match是否需要采集匹配域信息*/
OFPFMIF_CURRENT_MONITORS_INFO＝1<<1,/*Need get currentmonitors info是否仅需要采集查询请求所在通道的流表监测器的信息*/
}；
请参见图6示出的flags字段60的一种结构示意图：flags字段60包括“OFPFMIF_NEED_MATCH”字段61以及“OFPFMIF_CURRENT_MONITORS_INFO”字段62。flags字段中的“OFPFMIF_CURRENT_MONITORS_INFO”即为通道指示，为了便于介绍，后续将“OFPFMIF_CURRENT_MONITORS_INFO”字段简称为“INFO”字段。若INFO字段的取值为“1”，则表示OpenFlow控制器指示Open Flow交换机仅仅获取查询请求所在通道下流表监测器的状态信息。相反，若INFO字段取值为“0”，则表示Open Flow控制器指示Open Flow交换机需要获取该交换机全部通道下流表监测器的状态信息。
可以理解的是，通过ID字段字段与INFO字段的相互配合，可以使得OpenFlow控制器能够灵活的指定Open Flow交换机下：
1)承载查询请求的Open Flow通道下某些特定id的流表监测器作为目标监测器；
2)全部Open Flow通道下某些特定id的流表监测器作为目标监测器；
3)承载查询请求的Open Flow通道下全部流表监测器作为目标监测器；
4)全部Open Flow通道下全部流表监测器作为目标监测器。
在flags字段中，除了包括通道指示INFO字段以外，还包括“OFPFMIF_NEED_MATCH”字段(后续将“OFPFMIF_NEED_MATCH”字段简称为Match字段)，该字段即为查询请求中用于指示需查询目标信息的第二指示信息。当Match字段携带的值为“1”时，表征目标信息除了目标监测器的基本信息以外，还包括目标监测器的匹配域信息。当Match字段携带的值为“0”时，表征不需要采集目标监测器的匹配域信息，因此，目标信息仅仅包括目标监测器的基本信息。
可以理解的是，由于flags字段中包括INFO字段和Match字段，而这两个字段都是布尔类型，因此，INFO字段和Match字可以各占一位。在本实施例中，Open Flow交换机接收到OFPMP_EXPERIMENTER multipart请求消息后，可以将OFPMP_EXPERIMENTER multipart请求消息中“uint8_t flags”字段的值转换为两位二进制。由于OFPFMIF_NEED_MATCH＝1<<0，而OFPFMIF_CURRENT_MONITORS_INFO＝1<<1，所以，INFO字段的取值为两位二进制中的高位的值，而MATCH字段的取值为两位二进制中的低位的值。
S406：Open Flow交换机根据查询请求进行信息采集并生成查询结果。
当Open Flow交换机接收到查询请求后，可对查询请求进行解析，从而确定：
(1)该查询请求是针对全部id的流表监测器，还是针对部分特定id的流表监测器；
(2)该查询请求是仅针对传输该查询请求的Open Flow通道，还是针对本交换机下的全部Open Flow通道；
(3)该查询请求所要查询的信息除了基本信息以外，是否还需要匹配域信息。
例如，在本示例中，uint32_t monitor_id字段的值为“0XFFFFFFFF”，而uint8_tflags的值为“1”，其中“0XFFFFFFFF”为集体指示，表征全部id，而uint8_t flags的值可以转换为“01”，因此，INFO字段的取值为0，而MATCH字段的取值为“1”，表示查询请求是针对全部id的流表监测器，且仅针对传输该查询请求的Open Flow通道，同时采集的目标信息除了基本信息以外，还需要匹配域信息。
随后，Open Flow交换机按照从查询结果中解析出来的信息进行流表监测器信息采集。采集到各个目标监测器的目标信息后，Open Flow交换机基于这些目标信息生成查询结果。
S408：Open Flow交换机将查询结果发送给Open Flow控制器。
通常情况下，一个Open Flow与一个Open Flow交换机之间仅通过一个Open Flow通道连接，所以，Open Flow交换机得到查询结果之后，还是会将查询结果通过传输查询请求的Open Flow通道反馈给Open Flow控制器。
S410：Open Flow控制器根据查询结果确定下发策略。
Open Flow控制器接收到查询结果之后，可以根据查询结果了解到Open Flow交换机侧流表监测器的相关信息，进而确定该Open Flow交换机已经管理了哪些流表监测器，自己是否还能够向该Open Flow交换机下发新的流表监测器，以及自己想要下发的流表监测器是否会和该Open Flow交换机下已有的流表监测器重复。所以，在从Open Flow交换机处获取到查询结果后，Open Flow控制器可以基于该查询结果确定向该Open Flow交换机下发流表监测器的下发策略。
S412：Open Flow控制器根据下发策略向Open Flow交换机下发流表监测器。
确定出下发策略之后，Open Flow控制器可以根据该下发策略向Open Flow交换机发送下发请求(如OFPMP_FLOW_MONITOR multipart请求消息)，让该Open Flow交换机根据下发请求设置对应的流表监测器。当然，如果Open Flow交换机下的流表监测器的数目已经达到该Open Flow交换机所能支持的最大数目，则Open Flow控制器暂时就不会向OpenFlow交换机发送下发请求。
本实施例提供的流表监测器管理方法中，OpenFlow控制器可以主动获取对OpenFlow交换机侧流表监测器的信息，以达到高效管理流表监测器的目的，提高流表监测器下发的成功率与有效性，进而提高SDN网络性能。
实施例四：
本实施例提供一种流表监测器管理装置，请参见图7示出的该流表监测器管理装置70的一种结构示意图：
流表监测器管理装置70包括请求发送模块702以及结果接收模块704，其中，请求发送模块702用于向Open Flow交换机发送针对Open Flow交换机下流表监测器的查询请求；结果接收模块704用于接收Open Flow交换机发送的查询结果。
这里所说的查询请求中包括用于指示目标监测器的第一指示信息，和用于指示所需查询的目标信息的第二指示信息。而查询结果中就相应的包括目标监测器的目标信息。
可以理解的是，该流表监测器管理装置70可以部署在Open Flow控制器侧，实现Open Flow控制器侧的流表监测器管理方法流程，其中请求发送模块702和结果接收模块704的功能都可以由的功能可以通过Open Flow控制器的处理器与通信装置共同实现。流表监测器管理装置70实现Open Flow控制器侧流表监测器管理方法的细节可以参见前述实施例(例如实施例一至实施例三)的介绍，这里不再赘述。
本实施例还提供另一种流表监测器管理装置，和图7中示出的流表监测器管理装置70不同的是，该流表监测器管理装置部署于Open Flow交换机上，其可以同图7中示出的流表监测器管理装置70相互配合，请参见图8示出的该流表监测器管理装置80的一种结构示意图：
该流表监测器管理装置80包括：请求接收模块802和查询反馈模块804，其中，请求接收模块802用于接收Open Flow控制器发送的针对本交换机下流表监测器的查询请求；查询反馈模块804用于根据查询请求采集目标监测器的目标信息并生成查询结果发送给OpenFlow控制器。
流表监测器管理装置80可以部署在Open Flow交换机侧，其中，请求接收模块802的功能可以通过Open Flow交换机的通信装置实现，而查询反馈模块804的功能则可以通过Open Flow交换机的处理器与通信装置共同实现。流表监测器管理装置80实现Open Flow交换机侧流表监测器管理方法的细节可以参见前述实施例(例如实施例一至实施例三)的介绍，这里不再赘述。
在本实施例的另一些示例当中，如图9所示，部署在Open Flow控制器侧的流表监测器管理装置70除了包括请求发送模块702以及结果接收模块704意外，还可以包括下发请求模块706以及反馈接收模块708，其中，下发请求模块706用于向Open Flow交换机发送指示设置流表监测器的下发请求；而反馈接收模块708用于接收Open Flow交换机在无法按照下发请求设置流表监测器时发送的用于表征流表监测器下发失败的反馈信息。下发请求模块706和反馈接收模块708的功能都可以由的功能可以通过Open Flow控制器的处理器与通信装置共同实现。
对应地，部署在Open Flow交换机侧的流表监测器管理装置80，请结合图10：流表监测器管理装置80除了包括请求接收模块802和查询反馈模块804以外，还包括下发接收模块806和反馈发送模块808，其中下发接收模块806用于接收Open Flow控制器发送的用于指示设置流表监测器的下发请求；反馈发送模块808用于在确定本交换机下无法按照下发请求设置流表监测器时，向Open Flow控制器发送用于表征流表监测器下发失败的反馈信息。下发接收模块806和反馈发送模块808的功能都可以由的功能可以通过Open Flow交换机的处理器与通信装置共同实现。
本实施例提供的部署在Open Flow控制器的流表监测器管理装置和部署在OpenFlow交换机侧的流表监测器管理装置，使得Open Flow控制器可以通过向Open Flow交换机下发携带第一指示信息和第二指示信息的查询请求，从而向Open Flow交换机指示待查询的目标监测器以及该Open Flow控制器所关注或感兴趣的流表监测器的目标信息，让OpenFlow交换机可以根据查询请求采集目标监测器的目标信息，并携带在查询结果中反馈给Open Flow控制器，让Open Flow控制器了解Open Flow交换机侧流表监测器的现状，进而制定更加符合当前实际请求的下发策略，避免Open Flow控制器对Open Flow交换机侧流表监测器状态一无所知时，盲目下发流表监测器，导致流表监测器下发成功率低，或者浪费OpenFlow交换机侧处理资源的问题。
实施例五：
本实施例提供一种存储介质，该存储介质中可以存储有一个或多个可供一个或多个处理器读取、编译并执行的计算机程序，在本实施例中，该存储介质可以存储有第一流表监测器管理程序和第二流表监测器管理程序中的一个，其中，第一流表监测器管理程序可供一个或多个处理器执行实现前述实施例中介绍的任意一种流表监测器管理方法的OpenFlow控制器侧的流程。第二流表监测器管理程序可供一个或多个处理器执行实现前述实施例中介绍的任意一种流表监测器管理方法Open Flow交换机侧的流程。
本实施例中还提供一种网络设备，如图11所示：网络设备110包括处理器111、存储器112以及用于连接处理器111与存储器112的通信总线113，其中存储器112可以为前述存储有第一流表监测器管理程序或第二流表监测器管理程序的存储介质。若存储器112中存储有第一流表监测器管理程序，则处理器111可以读取第一流表监测器管理程序，进行编译并执行实现前述实施例中介绍的流表监测器管理方法的Open Flow控制器侧的流程。若存储器112中存储有第二流表监测器管理程序，则处理器111可以读取第二流表监测器管理程序，进行编译并执行实现前述实施例中介绍的流表监测器管理方法的Open Flow交换机侧的流程。网络设备110实现流表监测器管理方法的细节可以参见前述实施例的介绍，这里不再赘述。
除此以外，本实施例还提供一种网络系统，请参见图12，该网络系统12包括至少一个Open Flow控制器121和至少一个Open Flow交换机122，当然，在通常的网络系统12中，一般会包括多个Open Flow控制器121和多个Open Flow交换机122。其中Open Flow控制器121为图11中处理器111可以读取第一流表监测器管理程序，进行编译并执行实现前述实施例中介绍的流表监测器管理方法的Open Flow控制器侧流程的网络设备110，而Open Flow控制器121为图11中处理器111可以读取第二流表监测器管理程序，进行编译并执行实现前述实施例中介绍的流表监测器管理方法的Open Flow交换机侧流程的网络设备110。
本申请中，各个实施例中的技术特征，在不冲突的情况下，可以组合在一个实施例中使用。
显然，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM,ROM,EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM，数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种流表监测器管理方法，包括：
向Open Flow交换机发送针对所述Open Flow交换机下流表监测器的查询请求，所述查询请求中包括用于指示目标监测器的第一指示信息，和用于指示所需查询的目标信息的第二指示信息；
接收所述Open Flow交换机发送的查询结果，所述查询结果中包括所述Open Flow交换机根据所述查询请求所采集的所述目标监测器的目标信息。
2.如权利要求1所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述第一指示信息包括监测器指示和通道指示；所述通道指示用于指示所述查询请求所要求查询的所述Open Flow交换机下的通道范围，所述监测器指示用于指示所需查询的流表监测器的标识。
3.如权利要求2所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述监测器指示携带在所述查询请求的流表监测器标识monitor ID字段中，所述通道指示携带在所述查询请求的流表监测器监测标示monitor-Flags字段中。
4.如权利要求2所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述通道指示用于指示所述查询请求所针对通道是否仅包括传输所述查询请求的通道。
5.如权利要求2所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述监测器指示包括目标监测器的标识信息，或集体指示信息，所述集体指示信息用于指示所述Open Flow交换机下N个流表监测器，所述N大于等于2小于等于所述通道指示所指示的通道中的全部流表监测器的数目。
6.如权利要求1所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述目标信息包括目标监测器的基本信息，所述基本信息包括所述目标监测器所监测流表的流表标识Table ID信息、出接口Out Port信息、流表监测标示Table-Flags信息、命令Command信息中的至少一种。
7.如权利要求6所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述目标信息还包括目标监测器数目信息和目标监测器匹配域信息中的至少一种。
8.如权利要求1-7任一项所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述接收所述OpenFlow交换机发送的查询结果之后，还包括：
根据所述查询结果确定向所述Open Flow交换机下发流表监测器的下发策略。
9.如权利要求1-7任一项所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述流表监测器管理方法还包括：
向所述Open Flow交换机发送指示设置流表监测器的下发请求；
接收所述Open Flow交换机在无法按照所述下发请求设置流表监测器时发送的用于表征流表监测器下发失败的反馈信息。
10.如权利要求9所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述反馈信息中还包括表征下发失败原因的信息，所述失败原因包括所述Open Flow交换机下流表监测器数目已达设定阈值，或要求设置的流表监测器与所述Open Flow交换机下已存在的流表监测器重复。
11.一种流表监测器管理方法，包括：
接收Open Flow控制器发送的针对本交换机下流表监测器的查询请求，所述查询请求中包括用于指示目标监测器的第一指示信息，和用于指示所需查询的目标信息的第二指示信息；
根据所述查询请求采集所述目标监测器的目标信息并生成查询结果发送给所述OpenFlow控制器。
12.如权利要求11所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述第一指示信息包括监测器指示和通道指示；所述通道指示用于指示所述查询请求所针对的本交换机下的通道范围，所述监测器指示用于指示所需查询的流表监测器的标识。
13.如权利要求11所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述目标信息包括流表监测器的基本信息，所述基本信息包括所述目标监测器所监测流表的Table ID信息、OutPort信息、Table-Flags信息、Command信息中的至少一种。
14.如权利要求13所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述目标信息还包括目标监测器数目信息和目标监测器匹配域信息中的至少一种。
15.如权利要求11-14任一项所述的流表监测器管理方法，其特征在于，所述流表监测器管理方法还包括：
接收所述Open Flow控制器发送的用于指示设置流表监测器的下发请求；
若确定本交换机下无法按照所述下发请求设置流表监测器，则向所述Open Flow控制器发送用于表征流表监测器下发失败的反馈信息。
16.一种流表监测器管理装置(70)，包括：
请求发送模块(702)，用于向Open Flow交换机发送针对所述Open Flow交换机下流表监测器的查询请求，所述查询请求中包括用于指示目标监测器的第一指示信息，和用于指示所需查询的目标信息的第二指示信息；
结果接收模块(704)，用于接收所述Open Flow交换机发送的查询结果，所述查询结果中包括所述Open Flow交换机根据所述查询请求所采集的所述目标监测器的目标信息。
17.一种流表监测器管理装置(80)，包括：
请求接收模块(802)，用于接收Open Flow控制器发送的针对本交换机下流表监测器的查询请求，所述查询请求中包括用于指示目标监测器的第一指示信息，和用于指示所需查询的目标信息的第二指示信息；
查询反馈模块(804)，用于根据所述查询请求采集所述目标监测器的目标信息并生成查询结果发送给所述Open Flow控制器。
18.一种网络设备(110)，所述网络设备(110)包括处理器(111)、存储器(112)及通信总线(113)；
所述通信总线(113)用于实现处理器(111)和存储器(112)之间的连接通信；
所述处理器(111)用于执行存储器(112)中存储的第一流表监测器管理程序，以实现如权利要求1至10中任一项所述的流表监测器管理方法的步骤；或，所述处理器(111)用于执行存储器(112)中存储的第二流表监测器管理程序，以实现如权利要求11至15中任一项所述的流表监测器管理方法的步骤。
19.一种网络系统(12)，所述网络系统(12)中包括至少一个OpenFlow控制器(121)和至少一个OpenFlow交换机(122)；所述OpenFlow控制器(121)为如权利要求18所述的处理器(111)能执行所述第一流表监测器管理程序并实现如权利要求1至10中任一项所述的流表监测器管理方法步骤的网络设备(110)；所述OpenFlow交换机(122)为如权利要求18所述的处理器(111)能执行所述第二流表监测器管理程序并实现如权利要求11至15中任一项所述的流表监测器管理方法步骤的网络设备(110)。
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