CN112202888B - 一种边缘用户的报文转发方法及sdn - Google Patents

一种边缘用户的报文转发方法及sdn Download PDF

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Abstract

本发明提供一种边缘用户的报文转发方法及SDN，所述方法包括：接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文；根据所述服务请求报文获取预存的签约信息表中所述边缘用户对应的用户等级；根据所述用户等级对所述服务请求报文进行转发。该方法及SDN能够解决现有技术中由于统一采用集中式方式处理边缘用户的请求，容易带来网络拥塞，用户感知度低的问题，以及统一采用分布式方式处理边缘用户的请求，颗粒度较粗，无法实现基于用户群的差异化网络服务的问题。

Description

一种边缘用户的报文转发方法及SDN
技术领域
本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种边缘用户的报文转发方法及SDN。
背景技术
目前，大数据的计算和存储在云计算中心(数据中心)采用集中式方式或分布式方式执行处理边缘用户的请求。其中，采用集中式架构的云计算环境(以下简称集中式云)，边缘用户的所有请求和数据都会发送到云计算中心(数据中心)进行计算和存储处理，面对海量边缘设备的接入，带来了网络拥塞，用户感知度低等一系列问题。而采用分布式架构的云计算环境，比如分散的边缘云，则将数据中心分散到距离用户相对较近的区域，需要采用DNS的方式进行域名转换，这种模式下通常要对每个区域的DNS服务器进行人工配置，且颗粒度较粗，无法实现基于用户群的差异化网络服务。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种边缘用户的报文转发方法及SDN，用以解决现有技术中由于统一采用集中式方式处理边缘用户的请求，容易带来网络拥塞，用户感知度低的问题，以及统一采用分布式方式处理边缘用户的请求，颗粒度较粗，无法实现基于用户群的差异化网络服务的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种边缘用户的报文转发方法，应用于软件定义网络SDN，所述方法包括：
接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文；
根据所述服务请求报文获取预存的签约信息表中所述边缘用户对应的用户等级；
根据所述用户等级对所述服务请求报文进行转发。
优选地，所述接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文的步骤之前，所述方法还包括：
接收所述应用的服务提供商发送的域名注册请求，所述域名注册请求携带域名和与所述域名对应的用户签约信息表；
对所述域名进行注册，得到边缘云网络中与所述域名对应的IP地址；
将所述用户签约信息表中的数据添加至签约信息表中，所述签约信息表包括所述域名、用户标识和用户等级。
优选地，所述根据所述服务请求报文获取预存的签约信息表中所述边缘用户对应的用户等级，包括：
对所述服务请求报文进行解析，获取所述服务请求报文中的请求域名和边缘用户标识；
判断所述请求域名是否注册；
若已注册，则进一步判断所述签约信息表中是否存在与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识；
若存在，则获取签约信息表中与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识所对应的用户等级。
优选地，若所述签约信息表中不存在与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识，所述方法还包括：
向所述请求域名对应的服务提供商发送用户等级获取请求；
接收所述请求域名对应的服务提供商发送的用户等级；
将所述请求域名、边缘用户标识和接收到的用户等级添加至所述签约信息表中。
优选地，所述用户等级包括普通用户和VIP用户，所述根据所述用户等级对所述服务请求报文进行转发，包括：
若所述用户等级为普通用户，则将所述服务请求报文转发至集中式云网络中；
若所述用户等级为VIP用户，则将所述服务请求报文转发至边缘云网络中。
优选地，所述服务请求报文中的目的IP地址为集中式云网络的网关地址，所述将所述服务请求报文转发至边缘云网络中，包括：
获取边缘云网络中所述请求域名对应的IP地址；
将所述服务请求报文中的目的IP地址修改为边缘云网络中所述请求域名对应的IP地址；
将修改后的所述服务请求报文转发至边缘云网络中。
第二方面，本发明实施例提供一种SDN，包括：
第一接收模块，用于接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文；
用户等级获取模块，与所述第一接收模块连接，用于根据所述服务请求报文获取预存的签约信息表中所述边缘用户对应的用户等级；
转发模块，与所述用户等级获取模块连接，用于根据所述用户等级对所述服务请求报文进行转发。
优选地，还包括：
第二接收模块，用于接收所述应用的服务提供商发送的域名注册请求，所述域名注册请求携带域名和与所述域名对应的用户签约信息表；
注册模块，用于对所述域名进行注册，得到边缘云网络中与所述域名对应的IP地址；
第一更新模块，用于将所述用户签约信息表中的数据添加至签约信息表中，所述签约信息表包括所述域名、用户标识和用户等级。
优选地，所述用户等级获取模块，包括：
报文解析模块，与所述第一接收模块相连，用于对所述服务请求报文进行解析，获取所述服务请求报文中的请求域名和边缘用户标识；
第一判断模块，用于判断所述请求域名是否注册；
第二判断模块，用于在所述第一判断模块判断所述请求域名已注册时，判断所述签约信息表中是否存在与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识；
获取模块，用于在所述第二判断模块判断所述签约信息表中存在与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识时，获取签约信息表中与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识所对应的用户等级。
优选地，还包括：
发送模块，用于向所述请求域名对应的服务提供商发送用户等级获取请求；
第三接收模块，用于接收所述请求域名对应的服务提供商发送的用户等级；
第二更新模块，用于将所述请求域名、边缘用户标识和接收到的用户等级添加至所述签约信息表中。
本发明实施例提供的边缘用户的报文转发方法及SDN，通过SDN网络接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文，并获取预存的签约信息表中所述边缘用户对应的用户等级，以及根据所述用户等级对所述服务请求报文进行转发，能够实现针对不同用户群的差异化转发方式，将所述服务请求报文转发至边缘云网络或集中式云网络中，从而能够缓解集中式云网络的拥塞，用户感知度高。解决了现有技术中由于统一采用集中式方式处理边缘用户的请求，容易带来网络拥塞，用户感知度低的问题，以及统一采用分布式方式处理边缘用户的请求，颗粒度较粗，无法实现基于用户群的差异化网络服务的问题。
附图说明
图1：为本发明实施例1的一种边缘用户的报文转发方法的流程图；
图2：为本发明实施例2的一种SDN的结构图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例1：
本实施例提供一种边缘用户的报文转发方法，应用于软件定义网络(SoftwareDefined Network，SDN)中，如图1所示，该方法包括：
步骤S102：接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文。
在本实施例中，SDN包括控制器以及部署于边缘用户侧的白盒交换机，白盒交换机，即硬件和软件解耦，能够实现网络可编程的交换机，控制器用于对网络策略进行集中管控，该SDN连接边缘云网络和集中式云网络，用于在分散的边缘云与集中式的云数据中心之间进行协同，实现针对不同用户群的流量灵活调度。
在本实施例中，位于网络边缘的白盒交换机接收服务请求报文，并将其上传给控制器，服务请求报文包含边缘用户标识、请求域名和目的IP地址等，边缘用户标识比如用户ID，目的IP地址默认为集中式云网络的网关地址。
可选地，接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文的步骤之前，所述方法还包括：
接收应用的服务提供商发送的域名注册请求，域名注册请求携带域名和与域名对应的用户签约信息表；
对域名进行注册，得到边缘云网络中与域名对应的IP地址；
将用户签约信息表中的数据添加至签约信息表中，签约信息表包括域名、用户标识和用户等级。
在本实施例中，一个服务提供商可以提供多个应用服务，一个应用对应一个域名，以域名区分应用服务。服务提供商的用户签约信息表维护其所提供的应用的域名、用户ID、以及用户等级之间的对应关系，服务提供商将应用同时部署在边缘云网络和集中式云网络中。用户等级可以分为普通用户和VIP用户，VIP用户可以是购买了会员，或者购买网络加速服务的用户，由服务提供商与用户的签约信息确定用户等级。比如，针对某一应用的用户签约信息表可以如表1所示，针对该应用，服务提供商有用户User-A和User-B，且User-A的用户等级为VIP，即VIP用户，User-B的用户等级为Normal，即普通用户。
表1：
域名 用户ID 用户等级
A.com User-A VIP
A.com User-B Normal
在本实施例中，当服务提供商将应用服务部署在相应的边缘云节点时，向SDN网络服务商发送域名注册请求，SDN网络服务商优选为通信运营商，SDN网络服务商进行相应域名注册，比如将A.com注册，得到边缘云网络中该应用的IP地址信息，同时，控制器将该域名对应的用户ID和用户等级添加至预存的签约信息表中，签约信息表用于存储各服务提供商注册的域名，以及该注册域名下的用户ID和用户等级。
步骤S104：根据服务请求报文获取预存的签约信息表中边缘用户对应的用户等级。
可选地，根据服务请求报文获取预存的签约信息表中边缘用户对应的用户等级，可以包括：
对服务请求报文进行解析，获取服务请求报文中的请求域名和边缘用户标识；
判断请求域名是否注册；
若已注册，则进一步判断签约信息表中是否存在与请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识；
若存在，则获取签约信息表中与请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识所对应的用户等级。
在本实施例中，控制器接收到服务请求报文后，对报文进行解析，得到请求域名和边缘用户标识，并判断服务请求报文中的请求域名地址是否为注册地址，若是则查询SDN控制器签约信息表，若有匹配表项则获取签约信息表中与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识所对应的用户等级。
可选地，若签约信息表中不存在与请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识，方法还可以包括：
向请求域名对应的服务提供商发送用户等级获取请求；
接收请求域名对应的服务提供商发送的用户等级；
将请求域名、边缘用户标识和接收到的用户等级添加至签约信息表中。
在本实施例中，若服务提供商在域名注册之后与新用户有签约信息，即用户签约信息表有更新，则控制器的签约信息表中没有与请求域名和边缘用户标识相匹配的表项，此时，控制器向服务提供商请求解析出的边缘用户标识所对应的用户等级，随后将获取到的域名、边缘用户标识，即用户ID、用户等级映射关系写入签约信息表中，比如，此时的签约信息表可以如表2所示。
表2：
域名 用户ID 用户等级
A.com User-A VIP
A.com User-B Normal
B.com User-X Normal
A.com User-C VIP
步骤S106：根据用户等级对服务请求报文进行转发。
可选地，根据用户等级对服务请求报文进行转发，可以包括：
若用户等级为普通用户，则将服务请求报文转发至集中式云网络中；
若用户等级为VIP用户，则将服务请求报文转发至边缘云网络中。
可选地，将服务请求报文转发至边缘云网络中，可以包括：
获取边缘云网络中请求域名对应的IP地址；
将服务请求报文中的目的IP地址修改为边缘云网络中请求域名对应的IP地址；
将修改后的服务请求报文转发至边缘云网络中。
在本实施例中，控制器按照签约信息表信息向白盒交换机下发转发规则，转发规则为对服务请求报文的注册域名以及用户ID做匹配。对于签约为高优先级的用户，即用户等级为VIP的用户修改服务请求报文中的目的IP，并从边缘云侧端口转发至边缘云网络中，对于签约的普通用户，由于服务请求报文中的目的IP地址默认为集中式云网络的网关地址，因此，普通用户的服务请求报文直接按原目的IP地址从互联网出口转发至集中式云网络中。
在本实施例中，对于白盒交换机而言，至少具有两个端口，分别连接集中式云和边缘云。比如，对于VIP用户从端口A转发至边缘云网络中，对于普通用户从端口B转发，经过互联网到达集中式云网络中。
在本实施例中，白盒交换机按照控制器下发的转发规则对服务请求报文进行转发。比如，如表2所示，对于用户等级为VIP的用户User-A，服务请求报文被白盒交换机发送至边缘云网络中。对于用户等级为普通用户的User-B，服务请求报文被白盒交换机发送至互联网出口。
本发明实施例提供的边缘用户的报文转发方法，通过SDN网络接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文，并获取预存的签约信息表中所述边缘用户对应的用户等级，以及根据所述用户等级对所述服务请求报文进行转发，能够实现针对不同用户群的差异化转发方式，将所述服务请求报文转发至边缘云网络或集中式云网络中，从而能够缓解集中式云网络的拥塞，用户感知度高。解决了现有技术中由于统一采用集中式方式处理边缘用户的请求，容易带来网络拥塞，用户感知度低的问题，以及统一采用分布式方式处理边缘用户的请求，颗粒度较粗，无法实现基于用户群的差异化网络服务的问题。
实施例2：
如图2所示，本实施例提供一种SDN，包括：
第一接收模块30，用于接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文；
用户等级获取模块32，与第一接收模块30连接，用于根据服务请求报文获取预存的签约信息表中边缘用户对应的用户等级；
转发模块34，与用户等级获取模块32连接，用于根据用户等级对服务请求报文进行转发。
可选地，还可以包括：
第二接收模块，用于接收应用的服务提供商发送的域名注册请求，域名注册请求携带域名和与域名对应的用户签约信息表；
注册模块，用于对域名进行注册，得到边缘云网络中与域名对应的IP地址；
第一更新模块，用于将用户签约信息表中的数据添加至签约信息表中，签约信息表包括域名、用户标识和用户等级。
可选地，用户等级获取模块32，可以包括：
报文解析模块，与第一接收模块30相连，用于对服务请求报文进行解析，获取服务请求报文中的请求域名和边缘用户标识；
第一判断模块，用于判断请求域名是否注册；
第二判断模块，用于在第一判断模块判断请求域名已注册时，判断签约信息表中是否存在与请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识；
获取模块，用于在第二判断模块判断签约信息表中存在与请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识时，获取签约信息表中与请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识所对应的用户等级。
可选地，还可以包括：
发送模块，用于向请求域名对应的服务提供商发送用户等级获取请求；
第三接收模块，用于接收请求域名对应的服务提供商发送的用户等级；
第二更新模块，用于将请求域名、边缘用户标识和接收到的用户等级添加至签约信息表中。
可选地，用户等级包括普通用户和VIP用户，转发模块34可以包括：
第一转发模块，用于若用户等级为普通用户，则将服务请求报文转发至集中式云网络中；
第二转发模块，用于若用户等级为VIP用户，则将服务请求报文转发至边缘云网络中。
可选地，服务请求报文中的目的IP地址为集中式云网络的网关地址，第二转发模块可以包括：
IP地址获取模块，用于获取边缘云网络中请求域名对应的IP地址；
修改模块，用于将服务请求报文中的目的IP地址修改为边缘云网络中请求域名对应的IP地址；
边缘云转发模块，用于将修改后的服务请求报文转发至边缘云网络中。
本发明实施例提供的SDN，通过接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文，并获取预存的签约信息表中所述边缘用户对应的用户等级，以及根据所述用户等级对所述服务请求报文进行转发，能够实现针对不同用户群的差异化转发方式，将所述服务请求报文转发至边缘云网络或集中式云网络中，从而能够缓解集中式云网络的拥塞，用户感知度高。解决了现有技术中由于统一采用集中式方式处理边缘用户的请求，容易带来网络拥塞，用户感知度低的问题，以及统一采用分布式方式处理边缘用户的请求，颗粒度较粗，无法实现基于用户群的差异化网络服务的问题。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种边缘用户的报文转发方法，其特征在于，应用于软件定义网络SDN，所述方法包括：
接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文；
根据所述服务请求报文获取预存的签约信息表中所述边缘用户对应的用户等级；
根据所述用户等级对所述服务请求报文进行转发；
所述接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文的步骤之前，所述方法还包括：
接收所述应用的服务提供商发送的域名注册请求，所述域名注册请求携带域名和与所述域名对应的用户签约信息表；
对所述域名进行注册，得到边缘云网络中与所述域名对应的IP地址；
将所述用户签约信息表中的数据添加至签约信息表中，所述签约信息表包括所述域名、用户标识和用户等级；
所述用户等级包括普通用户和VIP用户，所述根据所述用户等级对所述服务请求报文进行转发，包括：
若所述用户等级为普通用户，则将所述服务请求报文转发至集中式云网络中；
若所述用户等级为VIP用户，则将所述服务请求报文转发至边缘云网络中。
2.根据权利要求1所述的边缘用户的报文转发方法，其特征在于，所述根据所述服务请求报文获取预存的签约信息表中所述边缘用户对应的用户等级，包括：
对所述服务请求报文进行解析，获取所述服务请求报文中的请求域名和边缘用户标识；
判断所述请求域名是否注册；
若已注册，则进一步判断所述签约信息表中是否存在与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识；
若存在，则获取签约信息表中与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识所对应的用户等级。
3.根据权利要求2所述的边缘用户的报文转发方法，其特征在于，若所述签约信息表中不存在与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识，所述方法还包括：
向所述请求域名对应的服务提供商发送用户等级获取请求；
接收所述请求域名对应的服务提供商发送的用户等级；
将所述请求域名、边缘用户标识和接收到的用户等级添加至所述签约信息表中。
4.根据权利要求1所述的边缘用户的报文转发方法，其特征在于，所述服务请求报文中的目的IP地址为集中式云网络的网关地址，所述将所述服务请求报文转发至边缘云网络中，包括：
获取边缘云网络中所述请求域名对应的IP地址；
将所述服务请求报文中的目的IP地址修改为边缘云网络中所述请求域名对应的IP地址；
将修改后的所述服务请求报文转发至边缘云网络中。
5.一种SDN，其特征在于，包括：
第一接收模块，用于接收边缘用户发送的某一应用的服务请求报文；
用户等级获取模块，与所述第一接收模块连接，用于根据所述服务请求报文获取预存的签约信息表中所述边缘用户对应的用户等级；
转发模块，与所述用户等级获取模块连接，用于根据所述用户等级对所述服务请求报文进行转发；
第二接收模块，用于接收所述应用的服务提供商发送的域名注册请求，所述域名注册请求携带域名和与所述域名对应的用户签约信息表；
注册模块，用于对所述域名进行注册，得到边缘云网络中与所述域名对应的IP地址；
第一更新模块，用于将所述用户签约信息表中的数据添加至签约信息表中，所述签约信息表包括所述域名、用户标识和用户等级；
所述用户等级包括普通用户和VIP用户，所述转发模块具体包括：
第一转发模块，用于若所述用户等级为普通用户，则将所述服务请求报文转发至集中式云网络中；
第二转发模块，用于若所述用户等级为VIP用户，则将所述服务请求报文转发至边缘云网络中。
6.根据权利要求5所述的SDN，其特征在于，所述用户等级获取模块，包括：
报文解析模块，与所述第一接收模块相连，用于对所述服务请求报文进行解析，获取所述服务请求报文中的请求域名和边缘用户标识；
第一判断模块，用于判断所述请求域名是否注册；
第二判断模块，用于在所述第一判断模块判断所述请求域名已注册时，判断所述签约信息表中是否存在与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识；
获取模块，用于在所述第二判断模块判断所述签约信息表中存在与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识时，获取签约信息表中与所述请求域名和边缘用户标识相匹配的域名和用户标识所对应的用户等级。
7.根据权利要求6所述的SDN，其特征在于，还包括：
发送模块，用于向所述请求域名对应的服务提供商发送用户等级获取请求；
第三接收模块，用于接收所述请求域名对应的服务提供商发送的用户等级；
第二更新模块，用于将所述请求域名、边缘用户标识和接收到的用户等级添加至所述签约信息表中。
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