CN113132237A - 路由计算方法和数据传输方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种路由计算方法，应用于SDN控制器，所述路由计算方法包括：监听转发层的网络资源状态；在所述转发层的所述网络资源状态发生变化的情况下，根据变化后的网络资源为受监控的预定业务计算时延最优路由。本公开还提供一种数据传输方法、一种业务处理方法、一种路由计算模块、一种SDN控制器、一种计算机可读存储介质和一种终端设备。通过所述路由计算方法可以使得业务执行时始终处于时延最优的路由上。
Description
技术领域
本公开涉及软件定义网络领域(SDN，Software DefinedNetwork)，具体地，涉及一种路由计算方法、一种数据传输方法、一种业务处理方法、一种SDN控制器、一种终端、一种计算机可读存储介质。
背景技术
SDN是一种开放的网络架构，主要特点为集中控制性和网络可编程性，允许网络管理人员以软件编程的方式对整个网络进行管理和操作。
SDN网络中，逻辑控制功能和数据转发功能是分离的，基于软件的网络控制器实现对网络的逻辑控制功能。
目前的SDN网络具有时延选路的功能，即，可以在建立业务时，自动对实现该业务的两个节点之间的各种路由的时延进行测算和排序，从而可以自动选出时延最优的路由。
但是，在使用相关技术中时延选路方法的情况下，数据传输效率仍然有待进一步提高。
发明内容
本公开的目的在于提供一种路由计算方法、一种数据传输方法、一种业务处理方法、一种SDN控制器、一种终端、一种计算机可读存储介质。所述路由计算方法可以使得在业务开始后仍然处于时延最优链路上。
为了实现上述目的，作为本公开的一个方面，提供一种路由计算方法，应用于SDN控制器，所述路由计算方法包括：
监听转发层的网络资源状态；
在所述转发层的所述网络资源状态发生变化的情况下，根据变化后的网络资源为受监控的预定业务计算时延最优路由。
可选地，所述网络资源状态发生变化包括：
所述转发层的网络设备拓扑资源发生变化和所述转发层中能够执行所述预定业务的链路的链路时延发生变化，其中，
所述网络设备拓扑资源发生变化包括以下变化中的至少一者：
链路告警消失、存在新增链路、存在端口资源释放、存在新增端口。
可选地，所述路由计算方法还包括：
根据监听到的网络资源状态生成链路列表，所述链路列表包括所有能够实现受监控的预定业务的链路；
根据变化后的网络资源为受监控的预定业务计算时延最优路由包括：
将所述链路列表中的各个链路的时延与所述预定业务的当前链路的时延进行比较；
将业务时延最优的链路确定为所述时延最优路由。
作为本公开的第二个方面，提供一种数据传输方法，应用于SDN控制器，所述数据传输方法包括：
根据预定算法确定受监控的预定业务的所述时延最优路由，其中，所述预定算法为本公开所提供的上述路由计算方法；
在满足预定条件的情况下，将受监控的所述预定业务迁移至所述时延最优路由。
可选地，在满足预定条件的情况下，将受监控的业务迁移至所述时延最优路由之前，所述数据传输方法还包括：
将所述时延最优路由发送至应用层中发送创建受监控的所述预定业务的业务创建指令的终端；
所述满足预定条件包括：
接收到所述终端发送的路由切换指令。
可选地，在满足预定条件的情况下，将受监控的所述预定业务迁移至所述时延最优路由之前，所述数据传输方法还包括：
响应于应用层发送的手动切换指令，将本次确定的时延最优路由与上次执行所述预定业务时上报的时延最优路由进行对比；
当本次确定的时延最优路由不同于上次上报的时延最优路由时，将本次确定的时延最优路由上报至应用层。
可选地，所述数据传输方法还包括：
获取受监控的所述预定业务的配置属性；
所述预定条件包括：所述配置属性包括自动切换路由信息。
可选地，响应于应用层发送的时延监控指令，执行根据预定算法确定受监控的预定业务的所述时延最优路由的步骤。
可选地，所述数据传输方法还包括：
响应于SDN控制器重启指令，从数据库中调取受监控的业务信息。
作为本公开的第三个方面，提供一种业务处理方法，包括：
生成业务创建指令，所述业务创建指令包括配置时延监控信息或者取消时延监控信息，所述配置时延监控信息用于控制所述SDN控制器执行本公开所提供的上述数据传输方法，所述取消时延监控信息用于控制所述SDN控制器停止执行所述数据传输方法；
向SDN控制器发送业务创建指令。
可选地，所述业务处理方法还包括：
所述业务创建指令还包括自动切换路由信息或者非自动切换路由信息，所述自动切换路由信息用于控制所述SDN控制器将所述预定业务迁移至所述时延最优路由，所述非自动切换路由用于控制所述SDN控制器将所述时延最优路由上报至创建所述预定业务的终端。
作为本公开的第四个方面，提供一种路由计算模块，包括：
监听单元，用于监听转发层的网络资源状态；
计算单元，用于在所述转发层的所述网络资源状态发生变化的情况下，根据变化后的网络资源为受监控的预定业务计算时延最优路由。
作为本公开的第五个方面，提供一种SDN控制器，包括：
存储模块，存储有可执行程序；
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器调用所述可执行程序，使得所述一个或多个处理器实现本公开所提供的上述路由计算方法，或者，使得所述一个或多个处理器实现本公开所提供的上述数据传输方法。
作为本公开的第六个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行程序，当所述可执行程序被调用时能够实现本公开所提供的上述路由计算方法或者本公开所提供的上述数据传输方法。
作为本公开的第七个方面，提供一种终端设备，包括：
指令生成模块，用于生成业务创建指令，所述业务创建指令包括配置时延监控信息或者取消时延监控信息，所述配置时延监控信息用于控制所述SDN控制器执行本公开所提供的上述数据传输方法，所述取消时延监控信息用于控制所述SDN控制器停止执行本公开所提供的上述所述的数据传输方法；
指令发送模块，用于向SDN控制器发送业务创建指令。
作为本公开的第八个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行程序，当所述可执行程序被调用时能够实现本公开所提供的上述业务处理方法。
在本公开所提供的路由计算方法中，通过监听转发层的网络资源状态，一旦转发层的网络资源状态发生变化，那么转发层中各个能够执行所述预定业务的链路的链路时延也会发生变化。为受监控的预定业务重新计算时延最优路由，计算出所述时延最优路由后，可以由用户手动将所述预定业务切换至所述时延最优路由，也可以通过SDN控制器自动地将所述预定业务切换至所述时延最优路由。
由此可知，如果在执行业务的过程中，利用本公开所提供的路由计算方法计算时延最优路由、并根据结果将业务切换孩子所述时延最优路由，即可确保在整个业务执行的过程中，业务用于在时延最优的路由上，从而可以提高执行业务的效率。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本公开所提供的路由计算方法的一种实施方式的流程图；
图2是SDN网络的架构示意图；
图3是但业务重路由的示意图；
图4是多业务重路由的示意图；
图5是本公开所提供的路由计算方法的另一种实施方式的流程图；
图6是本公开所提供的数据传输方法的一种实施方式的流程图；
图7是本公开所提供的数据传输方法的另一种实施方式的流程图；
图8是本公开提供的业务创建方法的一种实施方式的流程图；
图9是本公开所提供的SDN控制器模块示意图；
图10是本公开所提供的SDN系统的示意图；
图11是本公开所提供的终端设备的模块示意图；
图12是本公开实施例1的流程图；
图13是本公开实施例2的流程图；
图14是本公开实施例3的流程图；
图15是本公开实施例4的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
相关技术中数据传输效率仍然较低的原因如下：
SDN网络中，转发层的链路状态总是处于变化状态。利用相关技术中所公开的方法传输数据时，只能保证业务建立时刻的时延是最优的。在转发层的网络资源状态保持和业务建立时刻一致时，那么业务建立时刻的业务路由便是最优的。可是一旦所述转发层中出现了链路状态变化，即无法确所述业务的当前路由的时延仍然是最优的。
有鉴于此，作为本公开的第一个方面，提供一种基于SDN网络的路由计算方法，如图1所示，所述路由计算方法包括：
在步骤S110中，监听转发层的网络资源状态；
在步骤S120中，在转发层的网络资源状态发生变化的情况下，根据变化后的网络资源为受监控的预定业务计算时延最优路由。
如图2中所示，SDN网络包括应用层100、SDN控制器200、转发层300三个部分，本公开所提供的路由计算方法由SDN控制器100所执行。SDN控制器200通过北向接口与应用层100通信，SDN控制器200通过南向接口与转发层300通信。可选地，SDN网络还可以包括数据库400。
在本公开所提供的路由计算方法中，通过步骤S110中监听转发层的网络资源状态，一旦转发层300的网络资源状态发生变化，那么转发层300中各个能够执行所述预定业务的链路的链路时延也会发生变化。在步骤S120中为受监控的预定业务重新计算时延最优路由。
计算出所述时延最优路由后，可以由用户手动将所述预定业务切换至所述时延最优路由，也可以通过SDN控制器自动地将所述预定业务切换至所述时延最优路由。
由此可知，如果在执行业务的过程中，利用本公开所提供的路由计算方法计算时延最优路由、并根据结果将业务切换孩子所述时延最优路由，即可确保在整个业务执行的过程中，业务用于在时延最优的路由上，从而可以提高执行业务的效率。
下面以图3为例对本公开所提供的路由计算方法进行解释。
假定所述预定业务(即，待优化业务1)的当前路由为业务路由(节点A→节点B→节点C)(即，图3中的业务1所在路由)，所述转发层中的网络资源状态发生变化后，计算出所述预定业务的时延最优路由为业务路由(节点A→节点D→节点C)(即，图3中业务1待迁移路由)。用户可以手动地将所述预定业务从业务1所在路由切换至业务1待迁移路由，也可以由所述SDN控制器自动地将所述预定业务从当前路由切换至业务1待迁移路由。在业务开始时，业务路由1是时延最优路由，当网络资源状态发生变化时，业务路由(节点A→节点D→节点C)变成时延最优路由。将业务从业务路由(节点A→节点B→节点C)切换至(节点A→节点D→节点C)，可以确保在执行业务的过程中，始终时延最优。
需要指出的是，图3中所示的实施方式是单业务重路由的示意图，也就是说，对一个业务进行监控。但是，本公开并不限于此，可以同时对多个业务进行监控。例如，如图4中所示，可以对两个业务进行监控。同时为这两个业务计算时延最优路由。业务1可以从业务路由(节点A→节点B→节点C)迁移至业务路由(节点A→节点D→节点C)，业务2也可以从业务路由(节点A→节点B→节点C)迁移至业务路由(节点A→节点D→节点C)。
在本公开中，对所述网络资源状态发生变化的具体情况不做特殊的限定，作为一种可选实施方式，所述网络资源状态发生变化可以包括所述转发层的网络设备拓扑资源发生变化，也可以包括转发层中能够执行所述预定业务的各个链路的链路时延发生变化。
在本公开中，对“网络设备拓扑资源发生变化”的类型不做特殊的限定，可选地，所述网络设备拓扑资源发生变化包括所述转发层的网络设备的链路资源和/或端口资源发生变化。
进一步地，所述网络设备拓扑资源发生变化包括以下变化中的至少一者：
链路资源的增加、链路资源的减少、端口资源的释放、端口资源的占用、新增端口、端口减少。
进一步地，所述网络设备拓扑资源发生变化包括以下变化中的至少一者：
链路告警消失(即，原本存在障碍、不可用的链路中，障碍消除，重新变成可用链路)、存在新增链路、存在端口资源释放、存在新增端口。
如上文中所述，所述转发层的网络资源状态发生变化包括：
所述转发层中能够执行所述预定业务的链路的链路时延发生变化。
在监听网络资源状态时，可以通过监听数据的方式判断上述各个链路的链路时延是否发生变化。具体地，当链路时延发生变化时，可以根据变化前时延(before delay)和变化后时延(after delay)来确定链路的时延是增加了还是减小了。
为了便于确定所述时延最优路由，可选地，所述路由计算方法还可以包括在步骤S110之后进行的：
在步骤S115中，根据监听到的网络资源状态生成链路列表，所述链路列表包括所有能够实现受监控的预定业务的链路。
相应地，根据变化后的网络资源为受监控的预定业务计算时延最优路由包括：
在步骤S121中，将所述链路列表中的各个链路的时延与所述预定业务的当前链路的时延进行比较；
在步骤S122中，将业务时延最优的链路确定为所述时延最优路由。
在执行步骤S121时，可以遍历所述链路列表，以在步骤S122中确定所述时延最优路由。
利用本公开第一个方面所提供的路由计算方法，可以在转发层的网络资源状态发生变化时，重新确定受监控的预定业务的时延最优路由，从而为保证时刻在时延最优的路由上执行业务提供了前提条件。
一旦转发层中的网络资源状态发生变化，即可通过本公开第一个方面所提供的路由计算方法重新计算时延最优路由，为业务时刻在时延最优的链路上执行提供了基础。
作为本公开的第二个方面，提供一种数据传输方法，如图4所示，所述数据传输方法包括：
在步骤S210中，根据预定算法确定所述时延最优路由，其中，所述预定算法为本公开所提供的上述路由计算方法；
在步骤S220中，在满足预定条件的情况下，将受监控的预定业务迁移至所述时延最优路由。
本公开所提供的数据传输方法仍然由SDN控制器所执行。在本公开所提供的数据传输方法中，只要满足了预定条件，即可将正在执行的预定业务迁移至所述时延最优路由，从而可以确保所述业务不仅在业务建立的时刻在时延最优的链路上执行，也可以保证在业务执行过程中，可以在时延最优路由上执行所述预定业务，从而可以提高数据传输的效率。
在本公开中，对所述预定条件并不做特殊的限定。作为一种可选实施方式，可以由SND控制器执行判断是否切换所述预定业务的路由，也可以由SDN控制器将所述时延最优路由的信息发送至应用层，由应用层的相应APP来判断是否切换路由。需要指出的是，APP其实是安装在终端上的。换言之，终端通过所述APP向SDN控制器发送业务创建指令。
相应地，在步骤S220之前，所述数据传输方法还包括：
在步骤S211中，将所述时延最优路由发送至应用层中创建受监控的所述预定业务的业务创建指令的终端。
相应地，所述满足预定条件包括：接收到所述终端发送的路由切换指令。
需要指出的是，所述路由切换指令虽然是终端发出的，但是，仍然存在两种情况：
第一种、执行所述预定业务的终端上安装的生成所述业务创建指令的APP判断所述时延最优路由是否达到门限值，如果达到门限值，则发送所述路由切换指令；
第二种、显示所述时延最优路由，由用户通过终端上安装的APP输入切换信息，APP将所述切换信息转换为路由切换指令，并由所述终端下发至SDN控制器。
如果需要应用层下发所述路由切换指令，就需要将计算获得的时延最优路由上报至应用层。为了节约网络资源，可选地，所述数据传输方法包括在步骤S220之前进行的：
在步骤S212中，响应于应用层发送的手动切换指令，将本次确定的时延最优路由与上次执行所述预定业务时上报的时延最优路由进行对比；
在步骤S213中，当本次确定的时延最优路由不同于上次上报的时延最优路由时，将本次确定的时延最优路由上报至应用层。
在SDN控制器自行决定是否切换业务路由的情况中，仍然包括两种具体情况：
第一种、SDN控制器根据时延最优路由与当前路由之间的对比情况执行确定是否切换；
第二种、根据所述预定业务的配置属性来确定是否自动切换业务路由。
下面详细说明第二种情况：应用层在配置创建所述预定业务时，在所述预定业务的配置属性中配置“自动切换路由属性”。只要SDN控制器能够获取到该属性，即可将当前路由切换至所述时延最优路由。
在本公开中，对执行步骤S210的条件并不做特殊的限定。例如，所述预定业务可以是用户指定的某一项业务，只要该预定业务开始执行，就执行步骤S210，也即，即刻执行本公开第一个方面所提供的路由计算方法。
例如，所述预定业务为用户指定的邮件发送业务。只要执行了邮件发送业务，就执行步骤S210。
当然，也可以根据应用层的APP下发的监控开始指令作为执行步骤S210的触发条件。
例如，应用层的APP下发时延监控指令，该时延监控指令包括设置时延监控指令、以及业务ID列表。
SDN控制器遍历业务ID列表，确定其中正在执行的业务，并将该业务作为所述预定业务。随后执行步骤S210，即，针对该预定业务执行路由计算方法。
可选地，所述数据传输方法还可以包括：
响应于SDN控制器重启指令，从数据库中调取受监控的业务信息。也就是说，在SDN控制器重启时，能够自动回复SDN控制器重启前的时延数据，从而可以提高响应速度。
作为本公开的第三个方面，提供一种业务处理方法，其中，如图5所示，该数据传输方法包括：
在步骤S310中，生成业务创建指令，所述业务创建指令包括配置时延监控信息或者取消时延监控信息，所述配置时延监控信息用于控制所述SDN控制器执行本公开所提供的上述数据传输方法，所述取消时延监控信息用于控制所述SDN控制器停止执行权利要求7至11中任意一项所述的数据传输方法；
在步骤S320中，向SDN控制器发送业务创建指令。
如上文中所述，当预定业务的配置属性包括自动切换路由信息时，SDN控制器可以自动将所述预定业务迁移至所述最优路由。相应地，所述业务创建指令还包括所述自动切换路由信息。
当然，本公开并不限于此，所述业务创建指令还可以包括非自动切换路由信息，所述非自动切换路由用于控制所述SDN控制器将所述时延最优路由上报至创建所述预定业务的终端。进一步地，上报至所述终端上安装的创建所述预定业务的APP。
为了便于操作人员监控，所述SDN控制器还可以在根据所述业务创建指令中的配置时延监控信息、执行本公开所提供的上述数据传输方法后，向所述终端上安装的APP发送配置成功信息。当然，如果所述SDN控制器接收到配置时延监控信息、却无法执行本公开所提供的上述数据传输方法时，会向所述终端上安装的APP发送配置失败信息。
如上文中所述，当所述SDN控制器接收到取消时延监控信息时，停止执行本公开所提供的上述数据传输方法，并且将时延监控配置信息存入数据库，并向所述终端上安装的APP返回修改成功信息。
作为本公开的第四个方面，提供一种路由计算模块，如图10所示，该路由计算模块包括监听单元610和计算单元620，所述路由计算模块用于执行本公开第一个方面所提供的路由计算方法。
具体地，监听单元610用于监听转发层的网络资源状态，计算单元620用于在所述转发层的所述网络资源状态发生变化的情况下，根据变化后的网络资源为受监控的预定业务计算时延最优路由。
上文中已经对所述路由计算方法的工作原理以及有益效果进行了详细的描述，这里不再赘述。
如上文中所述，所述网络资源的状态变化包括所述转发层的网络设备拓扑资源发生变化。相应地，所述路由计算模块可以包括数据模型单元630，该数据模型单元630用于在接收到所述网络设备拓扑资源发生变化的通知后，将资源变化前的网络设备拓扑资源、资源变化后的网络设备拓扑资源封装，生成拓扑资源变化通知，并将该拓扑资源变化通知发送至监听单元610。计算单元620用于对所述拓扑资源变化通知进行分析，并将时延最优路由存在内存中。
如上文中所述，所述网络设备拓扑资源发生变化包括所述转发层的网络设备的链路资源和/或端口资源发生变化。
进一步地，所述网络设备拓扑资源发生变化包括以下变化中的至少一者：
链路告警消失、存在新增链路、存在端口资源释放、存在新增端口。
在本公开中，对所述时延最优路由在内存中的存储形式不做特殊的限定，作为一种可选实施方式，所述存储形式可以为Map<service_id,delaymonitorinfo>。
在本公开中，对计算单元620的具体形式也不做特殊限定。作为一种可选实施方式，计算单元620可以包括时延计算子单元621、时延选路子单元622和时延测量子单元623。
具体地，时延测量子单元623用于根据接收到的网络资源状态计算所有能够执行所述预定业务的链路的时延。时延选路子单元622用于根据时延计算子单元621的计算结果选择出所述时延最优路由。
如上文中所述，在执行所述路由计算方法时，时延计算子单元621可以根据监听到的网络资源状态生成链路列表。时延选路子单元622可以遍历受监控的业务信息列表，从中取出受监控的预定业务。并且，时延选路子单元622还可以将所述预定业务的当前路由与所述链路列表中的链路时延进行对比，并根据列表中的链路的链路时延是否优于当前路由的时延来确定所述时延最优路由。
作为本公开还提供一种SDN控制器，本公开第五个方面所提供的SDN控制器用于执行本公开第二个方面所提供的数据传输方法。如图10所示，该SDN控制器包括本公开第四个方面所提供的路由计算模块710和切换模块720。
如上文中所述，路由计算模块710用于计算本公开第一个方面所提供的路由计算方法。此处，切换模块用于执行步骤S210，即，在满足预定条件时，将受监控的预定业务迁移至所述时延最优路由。
如上文中所述，所述数据传输方法包括将所述时延最优路由发送至应用层中创建受监控的所述预定业务的应用程序APP。相应地，所述SDN控制器还可以包括时延通知模块730，该时延通知模块730用于执行该“将所述时延最优路由发送至应用层中创建受监控的所述预定业务的应用程序APP”的步骤。
可选地，所述SDN控制器还可以包括业务处理模块740，该业务处理模块740用于实现分配各种资源、进行算路、并给转发层的设备下交叉。
可选地，所述SDN控制器还可以包括数据库存储模块750，该数据库存储模块750用于实现对各种数据的增、删、改、查等，提供各种数据访问的接口，并提供对各种数据库的访问接口，提供数据访问资源池和数据工厂等。
作为本公开的第五个方面，提供一种SDN控制器，包括：
存储模块，存储有可执行程序；
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器调用所述可执行程序，使得所述一个或多个处理器实现本公开第一个方面所提供的上述路由计算方法，或者，使得所述一个或多个处理器实现本公开第二个方面所提供的上述数据传输方法。
作为本公开还提供一种SDN控制系统，如图10所示，包括：
北向控制管理层120，该北向控制管理层120用于与应用层通信；
南向服务层130，该南向服务层130用于与转发层300通信；
本公开所提供的上述SDN控制器100。
如上文中所述，SDN控制器100可以根据转发层300的网络资源状态，为当前正在执行的业务计算时延最优路由，从而可以提高数据传输的效率。
在本公开中，对北向控制管理层120的具体结构不做特殊的限定，例如，在图10中所示的实施方式中，北向控制管理层120包括北向接口模块121、反馈模块122、转换模块123。
北向接口模块121可以实现以下功能中的至少一者：APP和SDN控制器接口的转换、YANG文件的定义、protobuf文件的定义、RPC方法的定义、字节序的转换、执行结果消息的通知、监听等。
反馈模块122，一方面实现把SDN控制器状态信息、链路发现信息、业务路由信息、业务迁移信息、业务返回信息、链路时延信息、链路恢复信息、实时拓扑信息反馈给网管人员，另一方面向网管人员反馈控制器监管通讯状况，如检测到控制器监管出现故障时，及时向用户发送告警，提示重启SDN控制器监管或对控制器监管进行维护。
转换模块123，主要是实现把APP下发的报文，如JSON报文，经北向适配成窗口维护、模拟割接、光纤割接、割接返回的数据格式，如YANG文件定义的数据格式等。同时把窗口维护、模拟割接、光纤割接、割接返回上报的数据格式转为APP数据格式上报，如转为JSON数据格式上报等。
除了北向接口模块121、反馈模块122、转换模块123之外，北向控制管理层120还可以包括其他的预留应用124，以便于监控控制器、实现控制器软件升级、开启日志功能、检查内存泄露、实现控制器监管重启和维护、接收维护人员的控制器选择指定等功能中的至少一者。
南向服务层130通过各种南向协议(包括但不限于netconf、P4、openflow等)实现SDN控制器与转发层之间的通信。
作为一种可选实施方式，所述SDN控制器基于微服务框架。
也就是说，可以通过微服务的方式，发布SDN控制器中的监听单元以及路由计算单元。在本公开中，对微服务的具体方式不做特殊限定，例如，可以基于paaS微服务的方式，发布监听单元和路由计算单元。
由于本公开所提供的SDN控制器基于微服务框架，各个功能模块之间耦合度低，各个功能模块具有独立性、易扩展性、易不属性等优点。
所谓“微服务框架”是指，SDN控制器北向和南向都是采用微服务实现，SDN控制器的每个模块、每个单元、以及每个子单元都分别是一个微服务。此外，SDN控制器的北向协议或工具也都是微服务，SDN控制器的北向协议或公开包括但不限于restful、gRPC、tapi、yangtools等协议或接口，这样，即使有不同版本的tapi或yangtools也可以同时存在，互不干扰。SDN控制器不会因为接口的变化而导致新旧功能不兼容，也可能实现SDN控制器功能的平滑升级。
SDN控制器的南向存在多个南向协议，不同南向协议都以一个微服务的方式发布，相同的南向协议不同版本可以同时存在，实现SDN控制器对新旧产品的平滑支持。同时各南向协议还便于迁移到其他项目，提高了可扩展性。由于各微服务便于卸载，因此，在新产品发布时，可以很容易地去掉不需要的微服务，保证了SDN控制器的轻量化。
在本公开中，对应用层200的架构不做特殊的限定。可选地，应用层中的应用可以包括：
安全应用，所述安全应用主要是网络中接入的安全服务应用，用于建立网络的安全防御机制；
网管/APP应用，所述网管应用具体是由所述网络管理人员接入的应用，所述网管应用于进行网络的管理和监控；
命令行应用，所述命令行应用具体是由控制器管理人员接入的应用，通过控制器预留的命令行(非开源)实现对控制器的配置，查询等操作，实现一些验证和调试的功能。
第三方应用，所述第三方应用是指有第三方接入的常规应用，用于通过调用SDN控制器的开源应用程序编程接口(API，Application Program Interface)实现自定义的功能。
作为本公开的第六个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行程序，当所述可执行程序被调用时能够实现本公开第一个方面所提供的路由计算方法或者本公开第二个方面所提供的数据传输方法。
作为本公开的第七个方面，提供一种终端设备，如图11所示，终端设备包括指令生成模块810和指令发送模块820。
指令生成模块810用于执行步骤S310，即，指令生成模块810用于生成业务创建指令，所述业务创建指令包括配置时延监控信息或者取消时延监控信息，所述配置时延监控信息用于控制所述SDN控制器执行本公开所提供的上述数据传输方法，所述取消时延监控信息用于控制所述SDN控制器停止执行本公开所提供的上述数据传输方法。
指令发送模块820用于执行步骤S320，即，指令发送模块820用于向SDN控制器发送业务创建指令。
作为本公开的第八个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行程序，当所述可执行程序被调用时能够实现本公开所提供的上述业务处理方法。
其中，计算机可读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。计算机可读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介质、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。
下面通过具体实施例对本公开所提供的SDN控制系统的工作原理进行详细的描述。
实施例
实施例1
图12为在SDN网络中执行本公开所提供的业务创建方法的流程图，具体地步骤如下：
在步骤5-1中，安装有APP的终端设备，通过APP向SDN控制系统的北向接口模块发送用户请求，该用户请求包括时延操作指令，发送用户请求的方式包括但不限于restful、gRPC、http等协议接口。
在步骤5-2中，北向接口模块向北向适配模块发送创建业务请求，所述北向适配模块收到APP的维护窗口创建请求，适配成创建维护窗口请求，并将该请求发送给北向控制管理层的转换模块，以转换为SND控制器能够处理的数据结构类型消息。
在步骤5-3中，SDN控制器根据转换后的业务创建请求判断是否要进行时延监控的业务，若是则，转至步骤5-4，否则转至步骤5-5。
在步骤5-4中，通过SDN控制器配置业务时延监控，在创建业务的输入对象配置设置时延监控信息。
在步骤5-5中，通过分析用户请求确定配置业务是否自动优化路由，在创建/修改业务的输入对象配置是否自动优化信息。
在步骤5-6中，创建/修改业务，执行正常的创建或者修改业务流程。
步骤5-7中，时延选路子单元将业务信息存储在内存和数据库，时延模块将业务ID信息保存在内存，以提高业务优化速度，并将业务ID保存在数据库，以便控制器重启数据恢复。
实施例2
图13为本发明实施例中批量修改业务时延监控配置流程图；
在步骤6-1中，安装有APP的终端通过所述APP向SDN控制器发送批量修改时延监控配置，所述APP发送表示非创建业务批量时延监控配置的用户请求至SDN控制器，该用户请求中需要包含但不限于设置或者取消时延监控信息，并包含自动还是非自动替换业务信息，包含业务ID列表等。
如果用户请求中包含的是取消时延监控，则SDN控制器从内存Map<service_id,delaymonitorinfo>移除业务ID选项，把取消时延监控配置信息入库，返回每次修改成功或失败信息。
如果用户请求中包含的是配置时延监控，则执行以下步骤：
在步骤6-2中，SDN控制器遍历业务列表B；
在步骤6-3中，取出当前执行的预定业务B1；
在步骤6-4中，判断所述预定业务B1的当前路由是否为时延最优路由；
当步骤6-4中的判断结果为是时，执行步骤6-5，当步骤6-4中的判断结果为否时，执行步骤6-7；
在步骤6-5中，北向微服务模块调用数据存储接口，将所述时延最优路由存储至数据库中，返回每次修改成功或失败信息；
在步骤6-6中，判断是否遍历完业务列表B；
当步骤6-6中的判断结果为是时，结束；当步骤6-6中的判断结果为否时，跳转至步骤6-2。
在步骤6-5中，如入库成功，则北向调用时延监控模块修改内存中维护的监控业务ID的内存，则把业务ID，时延监控信息存入内存，如Map<service_id,delaymonitorinfo>。存储方式为把业务ID,是否自动替换，预计算结果放在一个类DelayMonitorInfo.java，然后用一个Map<service_id,delaymonitorinfo>的方式存储，以便于维护时延期配置信息，返回配置成功或失败的结果。
实施例3
图14为本发明实施例中资源增加时延选路流程图；
在步骤7-1中，数据模型单元收到转发层的网络设备拓扑资源的变化，发资源变化通知，数据模型单元收到网络设备拓扑资源的变化的通知，经分析后，把资源变化前和变化后的通知等信息封装，发链路和端口资源变化的通知，包括但不限于链路告警消失、有新增链路、端口资源有释放、有新增端口等；
在步骤7-2中，监听单元监听到数据变化通知，并确认是增资增加，时延微服务的监听单元监听到上述通知，并把资源新增信息进行分析，对不同资源进行不同的处理，并存时延内存对象中。内存可以是但不限于Map<service_id,delaymonitorinfo>的形势。
在步骤7-3中，时延选路子单元从内存获取受时延监控的业务信息列表B,时延选路子单元从内存Map<service_id,delaymonitorinfo>中获取受时延监控的业务信息列表B。
在步骤7-3中，时延选路子单元从内存获取受时延监控的业务信息列表B，时延选路子单元从内存Map<service_id,delaymonitorinfo>中获取受时延监控的业务信息列表B。
在步骤7-4中，步骤7-5遍历受时延监控的业务信息列表B，取出当前业务B1。
在步骤7-6中，预计算判断是否有更优路由,根据业务B1信息，进行预计算，判断预计算是否有更优路由，如是则转步骤7-7，如否则转步骤7-10。
在步骤7-7中，判断是否自动替换的业务。
若步骤7-7中的判断结果为是则转至步骤7-8，若步骤S7-7中的判断结果为否，则转至步骤7-11。
在步骤7-8中，执行业务B1优化替换，时延模块调用业务模块接口实现业务优化替换。
在步骤7-9中，给APP上报路由优化的结果，时延模块给北向结构模块发通知，北向结构模块收到通知后，向APP发通知，把路由优化的结果通知APP。
在步骤7-10中，判断业务列表B是否遍历完。
若步骤7-10中的判断结果为是，则结束，若步骤7-10中的判断结果为否，则转至步骤7-4。
在步骤7-11中，给APP上报预计算结果，SDN控制器调用预计算接口，如预计算成功，比较预计算的路由时延与当前业务路由时延谁更优，如预计算的路由时延更优，然后比较预计算的路由与上一次上报的是否一样，如不一样，则给APP上报计算获得的时延最优路由。
在步骤7-12中，APP提示用户是否路径优化。
若步骤7-12中的结果为是，则转至步骤7-13，若步骤7-12中的结果为否，则转至步骤7-5。
在步骤7-13中，APP调用创建预置路径接口，算路模块生成可用路径，并返回结果给APP。
在步骤7-14中，APP调用执行路径优化的接口，根据步骤7-13算路生成的路径，执行路径重路由功能，并返回结果给APP。
在步骤7-15中，APP调用删除预置路径接口，释放资源，并返回结果给APP。
实施例4：
图15为本发明实施例中链路改变时延选路流程图；
在步骤8-1中，数据模型单元收到设备拓扑资源的变化，发资源变化通知，数据模型单元收到设备拓扑资源的变化的通知，经分析后，把资源变化前和变化后的通知等信息封装，发链路和端口资源变化的通知。
在步骤8-2中，监听单元监听到数据变化通知，并确认是链路时延变化，包括但不限于根据变化前的时延(before delay)和变化后的时延(after delay)相减，确定链路时延是增大还是减小。
在步骤8-3中，时延选路子单元监听到链路改变的通知，并生成链路列表A。
在步骤8-4中，时延选路子单元从内存获取受时延监控的业务信息列表B。
在步骤8-5中遍历业务列表B。
在步骤8-6中，从业务列表B中取出当前业务B1。
在步骤8-7中，比较链路列表A，判断业务B1是否有链路时延增大，如果步骤8-7中的判断那结果为是，则转至步骤8-9，如果步骤8-7中的判断结果为否，则转至步骤8-8。
在步骤8-8中，判断链路列表A中是否有减小的链路不在业务B1上，如果步骤8-8中的判断结果为是，则转至步骤8-9，如果步骤8-8中的判断结果为否，则转至步骤8-18。
在步骤8-9中，预计算判断是否有更优路由，控制器调用预计算接口，如在步骤8-9中判断存在更优路由，则转至步骤8-10，如果在步骤8-9中判不存在更优路由，则转至步骤8-18。
在步骤8-10中，判断是否自动替换的业务，如果步骤8-10的判断结果为是，则执行业务优化替换，如果步骤8-10中的判断结果为否，则转至步骤8-13。
在步骤8-11中，执行业务优化替换，切换模块调用业务模块接口实现业务优化替换。
在步骤8-12中，给APP上报路由优化的结果，时延模块给北向模块发通知，北向模块收到通知后，向APP发通知，把路由优化的结果通知APP。
在步骤8-13中，给APP上报预计算结果，SDN控制器调用预计算接口，如预计算成功，比较预计算的路由时延与当前业务路由时延谁更优，如预计算的路由时延更优，然后比较预计算的路由与上一次上报的是否一样，如不一样，则给APP上报新路由。
在步骤8-14中，APP提示用户是否路径优化，如果接收到用户选择的“是”，则转至步骤8-15，如果接收到用户选择的“否”，则转步骤8-18。
在步骤8-15中，APP调用创建预置路径接口，算路生成可用路径，并返回结果给APP。
在步骤8-16中，APP调用执行路径优化的接口，根据步骤8-5算路生成的路径，执行路径重路由功能，并返回结果给APP。
在步骤8-17中，APP调用删除预置路径接口，释放算路的资源，并返回结果给APP。
在步骤8-18中，判断业务列表B是否遍历完，如果步骤8-18中的判断结果为“是”则结束，如果步骤8-18中的判断结果为否则转至步骤8-5，继续遍历业务。
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 (16)
1.一种路由计算方法，应用于SDN控制器，所述路由计算方法包括：
监听转发层的网络资源状态；
在所述转发层的所述网络资源状态发生变化的情况下，根据变化后的网络资源为受监控的预定业务计算时延最优路由。
2.根据权利要求1所述的路由计算方法，其中，所述网络资源状态发生变化包括：
所述转发层的网络设备拓扑资源发生变化和所述转发层中能够执行所述预定业务的链路的链路时延发生变化，其中，
所述网络设备拓扑资源发生变化包括以下变化中的至少一者：
链路告警消失、存在新增链路、存在端口资源释放、存在新增端口。
3.根据权利要求1或2所述的路由计算方法，其中，还包括：
根据监听到的网络资源状态生成链路列表，所述链路列表包括所有能够实现受监控的预定业务的链路；
根据变化后的网络资源为受监控的预定业务计算时延最优路由包括：
将所述链路列表中的各个链路的时延与所述预定业务的当前链路的时延进行比较；
将业务时延最优的链路确定为所述时延最优路由。
4.一种数据传输方法，应用于SDN控制器，所述数据传输方法包括：
根据预定算法确定受监控的预定业务的所述时延最优路由，其中，所述预定算法为权利要求1至3中任意一项所述的路由计算方法；
在满足预定条件的情况下，将受监控的所述预定业务迁移至所述时延最优路由。
5.根据权利要求4所述的数据传输方法，其中，在满足预定条件的情况下，将受监控的业务迁移至所述时延最优路由之前，所述数据传输方法还包括：
将所述时延最优路由发送至应用层中发送创建受监控的所述预定业务的业务创建指令的终端；
所述满足预定条件包括：
接收到所述终端发送的路由切换指令。
6.根据权利要求4所述的数据传输方法，其中，在满足预定条件的情况下，将受监控的所述预定业务迁移至所述时延最优路由之前，所述数据传输方法还包括：
响应于应用层发送的手动切换指令，将本次确定的时延最优路由与上次执行所述预定业务时上报的时延最优路由进行对比；
当本次确定的时延最优路由不同于上次上报的时延最优路由时，将本次确定的时延最优路由上报至应用层。
7.根据权利要求4所述的数据传输方法，其中，所述数据传输方法还包括：
获取受监控的所述预定业务的配置属性；
所述预定条件包括：所述配置属性包括自动切换路由信息。
8.根据权利要求4至7中任意一项所述的数据传输方法，其中，响应于应用层发送的时延监控指令，执行根据预定算法确定受监控的预定业务的所述时延最优路由的步骤。
9.根据权利要求4至7中任意一项所述的数据传输方法，其中，还包括：
响应于SDN控制器重启指令，从数据库中调取受监控的业务信息。
10.一种业务处理方法，包括：
生成业务创建指令，所述业务创建指令包括配置时延监控信息或者取消时延监控信息，所述配置时延监控信息用于控制所述SDN控制器执行权利要求4至9中任意一项所述的数据传输方法，所述取消时延监控信息用于控制所述SDN控制器停止执行权利要求4至9中任意一项所述的数据传输方法；
向SDN控制器发送业务创建指令。
11.根据权利要求10所述的业务处理方法，其中，还包括：
所述业务创建指令还包括自动切换路由信息或者非自动切换路由信息，所述自动切换路由信息用于控制所述SDN控制器将所述预定业务迁移至所述时延最优路由，所述非自动切换路由用于控制所述SDN控制器将所述时延最优路由上报至创建所述预定业务的终端。
12.一种路由计算模块，包括：
监听单元，用于监听转发层的网络资源状态；
计算单元，用于在所述转发层的所述网络资源状态发生变化的情况下，根据变化后的网络资源为受监控的预定业务计算时延最优路由。
13.一种SDN控制器，包括：
存储模块，存储有可执行程序；
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器调用所述可执行程序，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至3中任意一项所述的路由计算方法，或者，使得所述一个或多个处理器实现权利要求4至9中任意一项所述的数据传输方法。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行程序，当所述可执行程序被调用时能够实现权利要求1至3中任意一项所述的路由计算方法或者权利要求4至9中任意一项所述的数据传输方法。
15.一种终端设备，包括：
指令生成模块，用于生成业务创建指令，所述业务创建指令包括配置时延监控信息或者取消时延监控信息，所述配置时延监控信息用于控制所述SDN控制器执行权利要求4至9中任意一项所述的数据传输方法，所述取消时延监控信息用于控制所述SDN控制器停止执行权利要求4至9中任意一项所述的数据传输方法；
指令发送模块，用于向SDN控制器发送业务创建指令。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行程序，当所述可执行程序被调用时能够实现权利要求10或11所述的业务处理方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210716 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |