CN114124687B - 一种sptn网络控制平面和转发平面配置同步方法 - Google Patents

一种sptn网络控制平面和转发平面配置同步方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种SPTN网络控制平面和转发平面配置同步方法,该方法通过SPTN网络配置分类、配置定义及时间设置、配置内容序列化及压缩编码、配置下发RPC(远程过程调用)接口、心跳探测RPC接口、管控授权和监测RPC接口、以及自定义配置同步处理规则等方面的设计,使得SDN控制器自动发现并处理网元的配置冗余、缺失、和冲突等不一致问题,同时校验机制和配置内容压缩编码的应用使配置同步消耗的网络带宽更少。使用该方法的SDN控制器能够适应各种导致控制器和网元配置不一致的网络异常,并简化SDN控制器配置管理设计,例如,SDN控制器不需要维护网元的配置重传队列、网元上线后重新全量同步减少了中间状态配置的增量更新,配置同步效率得到提升。

Description

一种SPTN网络控制平面和转发平面配置同步方法
技术领域
本发明涉及SPTN(软件定义的分组传送网)网络控制和转发平面配置同步技术,具体是一种能够适应各种网络异常、完全自动化、可扩展的SPTN网络控制平面和转发平面配置同步方法。
背景技术
SPTN网络由SDN(软件定义网络)控制器和网元(PTN,分组传输设备)组成,SDN控制器作为网络的控制平面,网元作为网络的转发平面,采用软件定义网络集中式控制、转发控制分离和开放可编程的理念,解决传统PTN网络配置静态、配置复杂、灵活性差的缺陷,大幅提升网络开通和故障自愈速度。SDN控制器是SPTN网络的大脑,掌握整个网络的资源,管控所有的网元,统一规划业务和路径,动态调整每个网元的配置,并通过南向可编程接口发送给每个网元,最终由网元将配置转换成对应的硬件转发表项。因此,SDN控制器必须将所有网元的配置完整正确的下发成功,才能保证网络正确转发流量,否则如果发生网元配置错误,例如,业务配置缺失或内容冲突、路径配置缺失或内容冲突、MPLS标签冲突等,网络不能正常转发流量。实际应用中,多种网络异常可能导致网元的配置出现错误,例如,下发超时、网元长时间脱管、网元故障重启或等效替换、控制器集群分裂合并等,需要SDN控制器和网元协同设计才能解决。
SPTN网络控制转发平面配置同步是指控制平面SDN控制器根据业务和路径规划结果生成转发平面所有网元配置,下发给所有网元,并校验网元配置的完整性和正确性,保证控制和转发平面的配置一致性,是软件定义网络架构的一项关键技术。现有的SDN网络控制转发平面配置同步技术主要通过定时批量更新网元流表配置、静态上载网元流表配置校验等方法。存在实时性不高、增加不必要的带宽消耗、无法处理全部异常因素、自动化程度不高、不适用SPTN网络配置等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够适应各种网络异常、自动化、可扩展的SPTN网络控制平面和转发平面配置同步方法。
实现本发明目的的技术方案是:
一种SPTN网络控制平面和转发平面配置同步方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)编排器通过配置同步规则编排模块将设计好的配置同步规则下发给控制器接口,通过控制器接口下发给SDN控制器;
2)控制平面SDN控制器的配置同步功能实现,包括如下步骤:
2-1)生成配置:根据业务和路径规划结果生成所有网元的配置并记录到配置库;
2-2)下发配置:对配置进行序列化和压缩编码,通过RPC接口下发配置给网元,若网元响应超时,并且重新下发也超时,则将该网元状态设置成离线,同时将该网元配置同步状态设置成未同步,重新达到同步状态前,不向该网元增量下发配置;
2-3)检测网元心跳:通过RPC接口判定网元离线后,将该网元状态设置成离线,同时将该网元配置同步状态设置成未同步,重新达到同步状态前,不向该网元增量下发配置;通过RPC接口判定网元重新上线后,将该网元状态设置成在线,触发该网元配置同步,成功应用配置同步规则之后,将网元的配置同步状态设置成同步;
2-4)管控授权及检测:针对控制器多机主从部署发生分裂,导致网元管控控制器发生切换,控制器主从合并后新的主控制器需要通过RPC接口检测网元当前实际管控控制器是否是自身;若不是自身,则先给该网元下发管控授权指令,再触发配置同步;
2-5)配置同步:通过RPC接口分别查询指定网元的当前所有类型的配置集合A,将配置集合A与配置库中当前该网元的所有类型的配置集合B进行比较;对集合C=A∩B中的配置,校验配置时间,时间不同触发控制器应用配置同步规则;对集合D=A-C和E=B-C中的配置,触发控制器应用配置同步规则;完成配置下发;
2-6)安装配置同步规则:根据网元对各种类型配置之间的下发顺序及依赖性要求,通过编排软件设计配置同步规则,下发安装到SDN控制器的配置同步规则库;
3)转发平面网元的配置同步功能实现,包括如下步骤:
3-1)执行配置:接收SDN控制器下发的配置并执行,通过RPC接口将配置结果返回给SDN控制器,将配置存入配置表;
3-2)查询配置:接收SDN控制器的指定类型配置查询请求后,序列化和压缩编码该类型的所有配置标识和时间,作为查询结果通过RPC接口返回给SDN控制器;
3-3)心跳应答:通过RPC接口响应SDN控制器的心跳探测;
3-4)管控授权应答:接收SDN控制器下发的管控授权指令,判定是否满足授权条件,通过RPC接口返回结果给SDN控制器,并记录管控SDN控制器;
3-5)管控检测应答:接收SDN控制器的管控检测指令,将当前管控SDN控制器作为结果通过RPC接口发送给SDN控制器;
经过上述步骤,完成SPTN网络控制平面和转发平面配置同步。
步骤2)中,所述的控制平面SDN控制器的配置同步功能实现,是通过采用L2VPN业务模块、MPLS隧道模块、配置库、配置分发模块、网元管理模块、网元代理模块、配置同步规则库、RPC接口模块、北向接口模块、主从管理模块实现,具体是:
ⅰ)北向接口模块接收编排软件下发的业务意图,发送消息给L2VPN业务模块;
ⅱ)L2VPN业务模块收到北向接口模块的业务意图消息执行业务规划,生成各个网元的业务配置项,放入配置库,并发送给配置分发模块,再发送隧道创建请求消息给MPLS隧道模块;
ⅲ)MPLS隧道模块收到L2VPN业务模块发送的隧道创建请求消息后,为“起始网元”和“末端网元”创建对应业务的隧道,生成各个网元的隧道配置项,放入配置库,同时发送给配置分发模块;
ⅳ)配置分发模块收到L2VPN业务模块和MPLS隧道模块发送的配置项消息后,分别将消息发送给对应的网元代理模块;
ⅴ)网元代理模块收到增量配置下发消息后,应用配置同步规则库中的规则,封装成网元的RPC接口消息,并调用RPC接口模块逐条发送配置项给网元,前一条配置项消息应答成功后再发送下一条配置项消息;
ⅵ)发生异常网元离线后,网元代理模块检测到网元离线,将网元配置同步状态标记为未同步状态,发送消息给网元管理模块;
ⅶ)异常恢复网元上线后,网元代理模块检测到网元上线,发送消息给网元管理模块,由网元管理模块转发至L2VPN业务模块和MPLS隧道模块;
ⅷ)L2VPN业务模块和MPLS隧道模块收到网元管理模块的网元上线消息后,从配置库取出该网元的当前全部配置项发送给配置分发模块,后者转发网元代理模块;
ⅸ)网元代理模块收到全量配置同步消息后,应用配置同步规则库中的规则,封装成网元的RPC接口消息,并调用RPC接口模块逐条发送配置项给网元,前一条配置项消息应答成功后再发送下一条配置项消息;
ⅹ)消息全部下发完成后,将网元配置同步状态标记为已同步状态,下发管控授权并周期性检测。
步骤3)中,所述的转发平面网元的配置同步功能实现,是通过RPC接口模块、控制器代理模块、综合管理模块、配置表实现,具体是:
a)控制器代理模块通过RPC接口接收到控制器发送的配置项消息,发送给综合管理模块,并等待综合管理模块执行完成后返回结果;
b)综合管理模块收到控制器代理的配置项消息后,处理消息,将执行结果返回给控制器代理模块,并将配置项放入配置表,后续供控制器查询;
c)控制器代理模块收到综合管理模块的执行结果后,通过RPC接口返回结果给控制器。
本发明提供的一种SPTN网络控制平面和转发平面配置同步方法,该方法通过SPTN网络配置分类、配置定义及时间设置、配置内容序列化及压缩编码、配置下发RPC(远程过程调用)接口、心跳探测RPC接口、管控授权和监测RPC接口、以及自定义配置同步处理规则等方面的设计,使得SDN控制器自动发现并处理网元的配置冗余、缺失、和冲突等不一致问题,同时校验机制和配置内容压缩编码的应用使配置同步消耗的网络带宽更少。使用该方法的SDN控制器能够适应各种导致控制器和网元配置不一致的网络异常,并简化SDN控制器配置管理设计,例如,SDN控制器不需要维护网元的配置重传队列、网元上线后重新全量同步减少了中间状态配置的增量更新,配置同步效率得到提升。
附图说明
图1为配置同步实现方案示意图;
图2为配置组成示意图;
图3为各种类型配置引用关系示意图;
图4为SDN控制器配置同步流程示意图;
图5为SDN控制器配置同步子流程示意图;
图6为SPTN网络控制和转发平面配置同步方法实验网络组成示意图;
图7为SPTN网络控制和转发平面配置同步方法系统组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容做进一步阐述,但不是对本发明的限定。
采用上述技术方案中的一种SPTN网络控制平面和转发平面配置同步方法,实现SPTN网络控制和转发平面配置同步,具体通过如下相关模块实现:
涉及三个部分:第一部分是编排软件相关模块的设计;第二部分是控制平面SDN控制器软件相关模块的设计;第三部分是转发平面网元软件相关模块的设计,如图1所示;其中:
第一部分:
编排软件实现配置同步规则编排,通过控制器接口下发给控制器,相关模块包括:配置同步规则编排、控制器接口。
第二部分:
SDN控制器软件实现生成配置、下发配置、网元心跳探测、网元管控监测、配置同步等功能。相关模块包括:L2VPN业务模块、MPLS隧道模块、配置库、配置分发模块、网元管理模块、网元代理模块、配置同步规则库、RPC接口模块、北向接口模块、主从管理模块;具体实施过程为:
ⅰ)北向接口模块接收编排软件下发的业务意图,发送消息给L2VPN业务模块;
ⅱ)L2VPN业务模块收到北向接口模块的业务意图消息执行业务规划,生成各个网元的业务配置项,放入配置库,并发送给配置分发模块,再发送隧道创建请求消息给MPLS隧道模块;
ⅲ)MPLS隧道模块收到L2VPN业务模块发送的隧道创建请求消息后,为“起始网元”和“末端网元”创建对应业务的隧道,生成各个网元的隧道配置项,放入配置库,同时发送给配置分发模块;
ⅳ)配置分发模块收到L2VPN业务模块和MPLS隧道模块发送的配置项消息后,分别将消息发送给对应的网元代理模块;
ⅴ)网元代理模块收到增量配置下发消息后,应用配置同步规则库中的规则,封装成网元的RPC接口消息,并调用RPC接口模块逐条发送配置项给网元,前一条配置项消息应答成功后再发送下一条配置项消息;
ⅵ)发生异常网元离线后,网元代理模块检测到网元离线,将网元配置同步状态标记为未同步状态,发送消息给网元管理模块;
ⅶ)异常恢复网元上线后,网元代理模块检测到网元上线,发送消息给网元管理模块,由网元管理模块转发至L2VPN业务模块和MPLS隧道模块;
ⅷ)L2VPN业务模块和MPLS隧道模块收到网元管理模块的网元上线消息后,从配置库取出该网元的当前全部配置项发送给配置分发模块,后者转发网元代理模块;
ⅸ)网元代理模块收到全量配置同步消息后,应用配置同步规则库中的规则,封装成网元的RPC接口消息,并调用RPC接口模块逐条发送配置项给网元,前一条配置项消息应答成功后再发送下一条配置项消息;
ⅹ)消息全部下发完成后,将网元配置同步状态标记为已同步状态,下发管控授权并周期性检测。
配置的组成如图2所示,包括:网元标识、类型、标识、时间、和内容等字段。因为网元是确定的、不同类型对应不同的RPC接口,SDN控制器下发配置时不需要携带前两个字段;SDN控制器查询配置时,网元也只需返回标识和时间2个字段。类型分为:流、限速策略、业务、隧道、隧道保护组、伪线、伪线保护组7种。这7种类型配置之间的引用关系如图3所示,具体描述如下:业务引用流、伪线和限速策略;伪线引用隧道保护组;隧道保护组引用隧道;伪线保护组引用伪线。配置引用关系决定了配置同步规则,即不同类型配置之间的增加、删除、和更新等下发顺序,需要严格按照配置引用关系编排完整的配置同步规则。例如,下发增加业务配置前须先下发增加业务配置引用的流、伪线、和限速策略配置;下发删除流配置前须先下发删除引用了该流配置的业务配置;隧道保护组下发增加新的隧道前须下发增加引用的新的隧道;下发删除隧道前须下发隧道保护组删除引用的该隧道等。
第三部分:
转发平面网元软件实现,相关模块包括:RPC接口模块、控制器代理模块、综合管理模块、配置表,具体实现过程为:
a)控制器代理模块通过RPC接口接收到控制器发送的配置项消息,发送给综合管理模块,并等待综合管理模块执行完成后返回结果;
b)综合管理模块收到控制器代理的配置项消息后,处理消息,将执行结果返回给控制器代理模块,并将配置项放入配置表,后续供控制器查询;
c)控制器代理模块收到综合管理模块的执行结果后,通过RPC接口返回结果给控制器。
SDN控制器的配置同步流程如图4所示,网元管理模块给SPTN网络中的每个网元分别创建一个网元代理,网元代理通过RPC接口和对应的网元建立通信连接,进入事件等待状态。网元代理收到事件后,根据事件类型分别进入对应的子流程,事件处理完成之后,重新进入事件等待状态。当心跳探测子流程检测到网元上线或者管控监测子流程检测到管控网元的主控制器和当前系统的主控制器不同时,触发L2VPN业务模块和MPLS隧道模块下发配置同步事件,进入配置同步子流程。
SDN控制器的配置同步子流程如图5所示,L2VPN业务模块和MPLS隧道模块分别从配置库中获取特定网元的全部类型配置,发送给配置分发模块,再发送给该网元对应的代理模块。网元代理模块将收到的配置存入缓存1;通过RPC接口查询该网元的全部类型的配置标识和时间存入缓存2;按类型依次比较缓存1和缓存2中的全部配置标识,计算出需要更新、增加和删除的配置标识,放入相应的下发队列;三个下发队列中的全部配置标识,根据配置同步规则下发。
根据上述的软件实现方案,本发明将进行如下测试:网元离线后立即上线、网元增量下发配置超时后上线、网元长时间脱管后上线、网元重启后空配置上线、携带冲突配置的网元等效替换上线、主从控制器分裂和合并时管控切换等场景下的控制器和网元配置同步。
上述方法中,SPTN网络控制和转发平面配置同步方法系统组成示意图如图7所示。
实施例:
本方法实施例流程包括如下主要步骤:
步骤Ⅰ、搭建SPTN网络
本例SPTN网络控制和转发平面配置同步方法使用的网络如图6所示,包括2个SDN控制器(控制器1、控制器2)、4个网元(网元1、网元2、网元3、和网元4)、和1台以太网测试仪(端口1、端口2、端口3、端口4)。控制器1为主控制器、控制器2为从控制器,2个控制器分别和网元1、2、3、4建立通信连接。以太网测试仪4个端口分别接入网元1、2、3、4。
步骤Ⅱ、编排配置同步规则
编排软件通过控制器接口连接控制器1,将设计好的配置同步规则模板下发给控制器1。
步骤Ⅲ、网元上线及业务开通
观察4个网元是否上线。网元均上线后将业务意图VLAN 2(端口1分别和端口2、3、4通过VLAN 2互通)下发给控制器1,控制器1的L2VPN模块和MPLS隧道模块收到业务意图后自动规划出业务和隧道,生成配置,放入配置库及下发给4个网元。端口1分别和端口2、3、4持续双向发送VLAN 2流量,观察结果,若流量收发正常证明网元在配置同步状态下控制器增量配置下发成功,VLAN 2业务开通成功。
步骤Ⅳ、配置同步验证
(1)网元离线后立即上线
断开网元3和4之间通信链路,等网元4显示离线后,再恢复断开的链路,观察网元4是否上线。编排软件新增业务意图VLAN 3(端口1和2、3、4分别通过VLAN 3互通),下发给控制器,端口1和4 双向发送VLAN 3流量,观察结果,若流量收发正常证明网元4上线后配置同步成功。
(2)网元增量下发配置超时后上线
编排软件新增业务意图VLAN 4(端口1分别和端口2、3、4通过VLAN 4互通),下发给控制器1的同时,断开网元3和4之间的通信链路,使控制器1向网元4增量下发配置超时,等网元4显示离线后,再恢复断开的链路,观察网元4是否上线。端口1和4 双向发送VLAN 4流量,观察结果,若流量收发正常证明网元4上线后配置同步成功。
(3)网元长时间脱管后上线
断开网元3和4之间的通信链路,等网元4显示离线后,编排软件给控制器1下发删除业务意图VLAN 4,端口1和4双向发送VLAN 4流量,观察结果,若不能正常收发证明VLAN 4业务删除成功。等待10分钟后,再恢复断开的链路,观察网元4是否上线。确认网元4上的VLAN 4业务相关配置删除成功,若删除成功,证明网元4上线后配置同步成功。
(4)网元重启后空配置上线
重启网元4,观察网元4是否离线。等网元4启动成功后,观察网元4是否上线。端口1和4 双向发送VLAN 2和3流量,观察结果,若流量收发正常证明网元4上线后配置同步成功。
(5)携带冲突配置的网元等效替换上线
将网元4的配置导入一个新的网元5(IP和网元4相同),静态修改网元5上的业务和隧道配置的标签值,制造配置冲突使流量不通。将网元4替换成网元5,观察网元4是否离线,网元5是否上线。端口1和4 双向发送VLAN 2和3流量,观察结果,若流量收发正常证明网元5上线后配置同步成功。
(6)主从控制器分裂和合并时管控切换
编排软件给控制器1下发增加业务意图VLAN 6(网元3和4通过VLAN 6互通)。端口3和4发送双向VLAN 6流量,确认收发正常。断开网元2和3之间通信链路、控制器1和2之间通信链路,新增控制器2和网元4之间通信链路,制造控制器1和2分裂,控制器1管控网元1和2,控制器2管控网元3和4。确认控制器1的网元3和4离线,控制器2的网元3和4上线。
编排软件给控制器2下发删除业务意图VLAN 6,再重新增加业务意图VLAN 6,制造控制器1和2同时规划相同业务意图VLAN 6,生成不同的网元配置,确认流量收发正常。恢复控制器1和2的通信链路,使控制器1和2合并,控制器1成为新的主控制器,并接管网元3和4。确认控制器1向网元3和4同步配置成功,端口3和4发送双向VLAN 6流量,收发正常。
步骤Ⅳ中模拟了6种网络异常场景下,控制器和网元的配置同步。出现网元配置和控制器的配置不一致时,控制器都能够通过本方法自动发现并重新同步完整正确的配置给网元,恢复流量的正常收发。
上述实施例,仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例,本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种SPTN网络控制平面和转发平面配置同步方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)编排器通过配置同步规则编排模块将设计好的配置同步规则下发给控制器接口,通过控制器接口下发给SDN控制器;
2)控制平面SDN控制器的配置同步功能实现,包括如下步骤:
2-1)生成配置:根据业务和路径规划结果生成所有网元的配置并记录到配置库;
2-2)下发配置:对配置进行序列化和压缩编码,通过RPC接口下发配置给网元,若网元响应超时,并且重新下发也超时,则将该网元状态设置成离线,同时将该网元配置同步状态设置成未同步,重新达到同步状态前,不向该网元增量下发配置;
2-3)检测网元心跳:通过RPC接口判定网元离线后,将该网元状态设置成离线,同时将该网元配置同步状态设置成未同步,重新达到同步状态前,不向该网元增量下发配置;通过RPC接口判定网元重新上线后,将该网元状态设置成在线,触发该网元配置同步,成功应用配置同步规则之后,将网元的配置同步状态设置成同步;
2-4)管控授权及检测:针对控制器多机主从部署发生分裂,导致网元管控控制器发生切换,控制器主从合并后新的主控制器需要通过RPC接口检测网元当前实际管控控制器是否是自身;若不是自身,则先给该网元下发管控授权指令,再触发配置同步;
2-5)配置同步:通过RPC接口分别查询指定网元的当前所有类型的配置集合A,将配置集合A与配置库中当前该网元的所有类型的配置集合B进行比较;对集合C=A∩B中的配置,校验配置时间,时间不同触发控制器应用配置同步规则;对集合D=A-C和E=B-C中的配置,触发控制器应用配置同步规则;完成配置下发;
2-6)安装配置同步规则:根据网元对各种类型配置之间的下发顺序及依赖性要求,通过编排软件设计配置同步规则,下发安装到SDN控制器的配置同步规则库;
3)转发平面网元的配置同步功能实现,包括如下步骤:
3-1)执行配置:接收SDN控制器下发的配置并执行,通过RPC接口将配置结果返回给SDN控制器,将配置存入配置表;
3-2)查询配置:接收SDN控制器的指定类型配置查询请求后,序列化和压缩编码该类型的所有配置标识和时间,作为查询结果通过RPC接口返回给SDN控制器;
3-3)心跳应答:通过RPC接口响应SDN控制器的心跳探测;
3-4)管控授权应答:接收SDN控制器下发的管控授权指令,判定是否满足授权条件,通过RPC接口返回结果给SDN控制器,并记录管控SDN控制器;
3-5)管控检测应答:接收SDN控制器的管控检测指令,将当前管控SDN控制器作为结果通过RPC接口发送给SDN控制器;
经过上述步骤,完成SPTN网络控制平面和转发平面配置同步。
2.根据权利要求1所述的一种SPTN网络控制平面和转发平面配置同步方法,其特征在于,步骤2)中,所述的控制平面SDN控制器的配置同步功能实现,是通过采用L2VPN业务模块、MPLS隧道模块、配置库、配置分发模块、网元管理模块、网元代理模块、配置同步规则库、RPC接口模块、北向接口模块、主从管理模块实现,具体是:
ⅰ)北向接口模块接收编排软件下发的业务意图,发送消息给L2VPN业务模块;
ⅱ)L2VPN业务模块收到北向接口模块的业务意图消息执行业务规划,生成各个网元的业务配置项,放入配置库,并发送给配置分发模块,再发送隧道创建请求消息给MPLS隧道模块;
ⅲ)MPLS隧道模块收到L2VPN业务模块发送的隧道创建请求消息后,为“起始网元”和“末端网元”创建对应业务的隧道,生成各个网元的隧道配置项,放入配置库,同时发送给配置分发模块;
ⅳ)配置分发模块收到L2VPN业务模块和MPLS隧道模块发送的配置项消息后,分别将消息发送给对应的网元代理模块;
ⅴ)网元代理模块收到增量配置下发消息后,应用配置同步规则库中的规则,封装成网元的RPC接口消息,并调用RPC接口模块逐条发送配置项给网元,前一条配置项消息应答成功后再发送下一条配置项消息;
ⅵ)发生异常网元离线后,网元代理模块检测到网元离线,将网元配置同步状态标记为未同步状态,发送消息给网元管理模块;
ⅶ)异常恢复网元上线后,网元代理模块检测到网元上线,发送消息给网元管理模块,由网元管理模块转发至L2VPN业务模块和MPLS隧道模块;
ⅷ)L2VPN业务模块和MPLS隧道模块收到网元管理模块的网元上线消息后,从配置库取出该网元的当前全部配置项发送给配置分发模块,后者转发网元代理模块;
ⅸ)网元代理模块收到全量配置同步消息后,应用配置同步规则库中的规则,封装成网元的RPC接口消息,并调用RPC接口模块逐条发送配置项给网元,前一条配置项消息应答成功后再发送下一条配置项消息;
ⅹ)消息全部下发完成后,将网元配置同步状态标记为已同步状态,下发管控授权并周期性检测。
3.根据权利要求1所述的一种SPTN网络控制平面和转发平面配置同步方法,其特征在于,步骤3)中,所述的转发平面网元的配置同步功能实现,是通过RPC接口模块、控制器代理模块、综合管理模块、配置表实现,具体是:
a)控制器代理模块通过RPC接口接收到控制器发送的配置项消息,发送给综合管理模块,并等待综合管理模块执行完成后返回结果;
b)综合管理模块收到控制器代理的配置项消息后,处理消息,将执行结果返回给控制器代理模块,并将配置项放入配置表,后续供控制器查询;
c)控制器代理模块收到综合管理模块的执行结果后,通过RPC接口返回结果给控制器。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107040472A (zh) * 2017-03-07 2017-08-11 浙江工商大学 一种sdn中控制面表项与流表及各类转发表项转发同步的方法
CN108293001A (zh) * 2015-12-31 2018-07-17 华为技术有限公司 一种软件定义数据中心及其中的服务集群的部署方法
CN108418863A (zh) * 2018-01-31 2018-08-17 深信服科技股份有限公司 控制器集群的管理方法、sdn控制器及存储介质
CN110943928A (zh) * 2018-09-25 2020-03-31 中兴通讯股份有限公司 转发信息状态同步方法、控制器、网络转发设备及存储介质
WO2020125452A1 (zh) * 2018-12-17 2020-06-25 华为技术有限公司 配置数据处理方法、软件定义网络设备、系统及存储介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10469320B2 (en) * 2016-04-29 2019-11-05 Deutsche Telekom Ag Versioning system for network states in a software-defined network

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108293001A (zh) * 2015-12-31 2018-07-17 华为技术有限公司 一种软件定义数据中心及其中的服务集群的部署方法
CN107040472A (zh) * 2017-03-07 2017-08-11 浙江工商大学 一种sdn中控制面表项与流表及各类转发表项转发同步的方法
CN108418863A (zh) * 2018-01-31 2018-08-17 深信服科技股份有限公司 控制器集群的管理方法、sdn控制器及存储介质
CN110943928A (zh) * 2018-09-25 2020-03-31 中兴通讯股份有限公司 转发信息状态同步方法、控制器、网络转发设备及存储介质
WO2020125452A1 (zh) * 2018-12-17 2020-06-25 华为技术有限公司 配置数据处理方法、软件定义网络设备、系统及存储介质

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A Survey of Multi-controllers Consistency on SDN;Tao Yu et al.;IEEE;全文 *
NETCONF配置数据一致性维护方案的设计与实现;曲悦;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;全文 *
基于分类和时序的SDN流表更新一致性方案;齐婵;刘建伟;毛剑;王蒙蒙;程昊苏;;计算机应用研究(11);全文 *
软件定义网络控制层安全策略可靠性研究;刘琦;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;全文 *
软件定义网配置一致性研究;赵坤;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;全文 *
高可用SDN控制器主从分布式系统设计;高荣亮 等;光通信技术;全文 *

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