CN117255073A - 标识网络管控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种标识网络管控方法及系统,该方法应用于标识网络管理架构中的控制平面,标识网络管理架构中的控制平面和数据平面分离,数据平面中包括若干个交换机,该方法包括:当检测到移动报文时,根据移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,移动交换机为发送移动报文的交换机,移动报文为移动交换机在检测到移动终端接入时生成;根据移动标识信息和移动接入标识确定移动流表;将移动流表下发至移动交换机,以使移动交换机基于移动流表构建移动终端在目标标识网络中的通信连接。本发明移动切换的控制逻辑均由控制平面集中实现,而控制平面的处理时延相对较短且稳定,从而提升移动切换控制的反应效率。
Description
技术领域
本发明涉及互联网技术领域,尤其涉及一种标识网络管控方法及系统。
背景技术
标识网络中为了解决IP地址的二义性,定义了代表设备身份信息的接入标识(Access Identifier,AID)与代表用户接入位置信息的路由标识(Route Identifier,RID)。在标识网络中,当移动终端发生移动切换后,其本身的接入标识不变,只改变代表接入位置信息对应的路由标识,即为移动终端重新分配路由标识。当前标识网络移动性管理机制大多基于交换机网络功能与组网,具体地,现有技术常采用接入交换路由器(AccessSwitch Router,ASR)负责标识网络中的控制逻辑。在这种架构下ASR负责网络中的控制能力,且ASR之间通过信令交互完成网络的处理流程。
当标识网络中的终端设备需要进行移动切换时,现有技术中的切换流程由于包含了ASR之间传递信令的时延,而切换前后ASR之间因规模过大距离较远或ASR之间通信链路波动时易存在切换时延较大的问题,因此现有的标识网络管控系统存在反应速率较慢的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种标识网络管控方法及系统,旨在解决现有的标识网络管控系统存在反应速率较慢的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种标识网络管控方法,所述方法应用于标识网络管理架构中的控制平面,所述标识网络管理架构中的控制平面和数据平面分离,所述数据平面中包括若干个交换机,所述方法包括:
当检测到移动报文时,根据所述移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,所述移动交换机为发送所述移动报文的交换机,所述移动报文为所述移动交换机在检测到所述移动终端接入时生成;
根据所述移动标识信息和所述移动接入标识确定移动流表;
将所述移动流表下发至所述移动交换机,以使所述移动交换机基于所述移动流表构建所述移动终端在目标标识网络中的通信连接。
可选地,所述移动流表包括:移动通信流表和移动映射流表;所述根据所述移动标识信息和所述移动接入标识确定移动流表的步骤,包括:
判断所述移动标识信息与所述移动终端对应的初始标识信息是否一致;
若否,则根据所述移动接入标识确定所述移动通信流表,并根据所述移动标识信息为所述移动交换机分配移动路由标识;
建立所述移动路由标识与所述移动接入标识之间的移动映射关系,并根据所述移动映射关系确定所述移动映射流表。
可选地,所述当检测到移动报文时,根据所述移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识之前,还包括:
当检测到接入请求时,根据所述接入请求获取连接交换机对应的连接标识信息和待连接终端对应的连接接入标识,所述连接交换机为转发所述接入请求的交换机,所述接入请求为所述待连接终端接入目标标识网络时发送至所述连接交换机的连接请求;
基于所述连接接入标识下发连接通信流表至所述连接交换机;
根据所述连接交换机的标识信息为所述连接交换机分配连接路由标识,并建立所述待连接终端与所述连接交换机之间的连接映射关系;
通过所述连接映射关系确定连接映射流表,并下发所述连接映射流表至所述连接交换机,以使所述连接交换机基于所述连接通信流表和所述连接映射流表构建所述待连接终端在所述目标标识网络中的通信连接。
可选地,所述方法应用于标识网络管理架构中的若干个交换机,所述标识网络管理架构中的控制平面和数据平面分离,所述若干个交换机设置于所述数据平面,所述若干个交换机与待连接终端通过无线接入点连接,所述方法包括:
当检测到移动报文时,将所述移动报文转发至所述控制平面,以使所述控制平面根据所述移动报文反馈移动流表,所述移动报文为对应的无线接入点在检测到所述移动终端接入时生成;
根据所述移动流表构建所述移动终端在目标标识网络中的通信连接。
可选地,所述数据平面还包括:核心网、接入网和核心路由器,所述方法包括:
当检测到待通信终端发送的通信请求时,根据所述通信请求获取通信数据包,所述通信数据包的首部封装有待传输终端对应的目的接入标识,所述待通信终端为位于所述接入网中的数据包发送终端设备,所述待传输终端为位于所述接入网中的数据包接收终端设备;
检测所述通信数据包中是否包含所述目的接入标识对应的映射流表;
若否,则向控制平面发送所述目的接入标识和映射查询请求,以使所述控制平面反馈目的映射流表,所述目的映射流表包括目的路由标识;
根据所述目的映射流表将所述目的路由标识封装在所述通信数据包首部,获得标记通信数据包;
将所述标记通信数据包发送至所述核心网中的所述核心路由器,以使所述核心路由器将所述标记通信数据包发送至所述目的路由标识对应的目标通信交换机,所述目标通信交换机根据所述目的接入标识将所述标记通信数据包发送至所述待传输终端。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种标识网络管控系统,所述系统包括:控制平面和数据平面,所述控制平面和所述数据平面分离,所述数据平面中包括若干个交换机,所述若干个交换机包括:移动交换机;
所述控制平面,用于当检测到移动报文时,根据所述移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,所述移动报文为所述移动交换机在检测到所述移动终端接入时生成,所述移动终端为进行移动切换的终端设备;
所述控制平面,还用于根据所述移动标识信息和所述移动接入标识确定移动流表,并将所述移动流表下发至所述移动交换机;
所述移动交换机,用于基于所述移动流表构建所述移动终端在目标标识网络中的通信连接。
可选地,所述控制平面包括:至少一个控制器,所述控制器分别与所述若干个交换机连接;
所述控制器,用于判断所述移动标识信息与所述移动终端对应的初始标识信息是否一致;
所述控制器,还用于若否,则根据所述移动接入标识确定所述移动通信流表,并根据所述移动标识信息为所述移动交换机分配移动路由标识;
所述控制器,还用于建立所述移动路由标识与所述移动接入标识之间的移动映射关系,并根据所述移动映射关系确定所述移动映射流表。
可选地,所述控制平面还包括:映射数据库,所述控制器包括:管理模块、移动性模块和映射模块;
所述管理模块,用于当检测到所述移动报文时,根据所述移动报文获取所述移动交换机的移动标识信息和所述移动终端对应的移动接入标识,并将所述移动标识信息和所述移动接入标识发送至所述移动性模块;
所述移动性模块,用于判断所述移动标识信息与所述移动终端对应的所述初始标识信息是否一致;
所述移动性模块,还用于若否,则根据所述移动接入标识下发所述移动通信流表至所述移动交换机,并将所述移动标识信息和所述移动接入标识发送至所述映射模块;
所述映射模块,用于根据所述移动标识信息为所述移动交换机分配移动路由标识,并建立所述移动路由标识与所述移动接入标识之间的移动映射关系;
所述映射模块,还用于将所述移动映射关系发送至所述映射数据库进行映射更新,并根据所述移动映射关系下发所述移动映射流表至所述移动交换机。
可选地,所述若干个交换机包括:连接交换机;
所述管理模块,还用于当检测到接入请求时,根据所述接入请求获取所述连接交换机对应的连接标识信息和待连接终端对应的连接接入标识,所述接入请求为所述待连接终端接入所述目标标识网络时发送至所述连接交换机的连接请求;
所述管理模块,还用于将所述连接接入标识发送至所述移动性模块;
所述移动性模块,还用于根据所述连接接入标识下发连接通信流表至所述连接交换机;
所述管理模块,还用于将所述连接标识信息发送至所述映射模块;
所述映射模块,还用于根据所述连接标识信息为所述连接交换机分配连接路由标识,并建立所述连接路由标识与所述连接接入标识之间的连接映射关系,并将所述连接映射关系发送至所述映射数据库,以使所述映射数据库存储所述连接映射关系;
所述映射模块,还用于通过所述连接映射关系下发所述连接映射流表至所述连接交换机,以使所述连接交换机基于所述连接通信流表和所述连接映射流表构建所述待连接终端在所述目标标识网络中的通信连接。
可选地,所述数据平面还包括:核心网、接入网和核心路由器;所述若干个交换机包括:源通信交换机和目的通信交换机;
所述源通信交换机,用于当检测到待通信终端发送的通信请求时,根据所述通信请求获取通信数据包,所述通信数据包的首部封装有所述待通信终端待传输终端对应的目的接入标识,所述待通信终端为位于所述接入网中的数据包发送终端设备,所述待传输终端为位于所述接入网中的数据包接收终端设备;
所述源通信交换机,还用于检测所述通信数据包中是否包含所述目的接入标识对应的映射流表;
所述源通信交换机,还用于若否,则向所述管理模块发送所述目的接入标识和映射查询请求;
所述管理模块,还用于将所述目的接入标识和映射查询请求发送至所述映射模块;
所述映射模块,还用于将所述目的接入标识发送至所述映射数据库,以使所述映射数据库反馈与所述目的接入标识对应的目的映射关系;
所述映射模块,还用于根据所述目的映射关系建立目的映射流表,并将所述目的映射流表下发至所述源通信交换机,所述目的映射流表包含目的路由标识;
所述源通信交换机,还用于根据所述目的映射流表将所述目的路由标识封装在所述通信数据包首部,获得标记通信数据包,并将所述标记通信数据包发送至所述核心网中的所述核心路由器;
所述核心路由器,用于将所述标记通信数据包发送至所述目的路由标识对应的目标通信交换机;
所述目标通信交换机,用于根据所述目的接入标识将所述标记通信数据包发送至所述待传输终端。
本发明公开了一种标识网络管控方法及系统,该方法包括:当检测到接入请求时,根据接入请求获取连接交换机对应的连接标识信息和待连接终端对应的连接接入标识,连接交换机为转发接入请求的交换机,接入请求为待连接终端接入目标标识网络时发送至连接交换机的连接请求;基于连接接入标识下发连接通信流表至连接交换机;根据连接交换机的标识信息为连接交换机分配连接路由标识,并建立待连接终端与连接交换机之间的连接映射关系;通过连接映射关系确定连接映射流表,并下发连接映射流表至连接交换机,以使连接交换机基于连接通信流表和连接映射流表构建待连接终端在目标标识网络中的通信连接。当检测到移动报文时,根据移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,移动交换机为发送移动报文的交换机,移动报文为移动交换机在检测到移动终端接入时生成;判断移动标识信息与移动终端对应的初始标识信息是否一致;若否,则根据移动接入标识确定移动通信流表,并根据移动标识信息为移动交换机分配移动路由标识;建立移动路由标识与移动接入标识之间的移动映射关系,并根据移动映射关系确定移动映射流表。将移动流表下发至移动交换机,以使移动交换机基于移动流表构建移动终端在目标标识网络中的通信连接。本实施例采用控制与转发分离的架构,由于移动切换过程中映射关系更新等控制逻辑均由控制平面集中实现,切换时延主要来自控制平面的处理时延,因此,相较于基于交换机进行控制与转发的标识网络移动性管理机制,本实施例将交换机之间的分散控制转换为控制平面的集中控制,使得移动切换的控制过程不再受交换机设备规模的影响,切换时延相对较短且稳定,从而显著提升系统的反应效率。同时,本实施例中控制平面具有对数据平面中交换机的全局感知能力,因此,当任一终端设备连接至任一交换机时,无需交换机之间的信令交互即可获取交换机中移动性管理相关信息,并基于该信息实现终端设备的快速映射关系注册,或在切换流程中实现更好的切换性能。
附图说明
图1为本发明标识网络管控方法第一实施例的第一流程示意图;
图2为本发明标识网络管控方法第一实施例的第二流程示意图;
图3为本发明标识网络管控方法第一实施例的第三流程示意图;
图4为本发明标识网络管控方法第一实施例的移动切换交互图;
图5为本发明标识网络管控方法第二实施例的第一流程示意图;
图6为本发明标识网络管控方法第二实施例的第二流程示意图;
图7为本发明标识网络管控系统第一实施例的结构示意图;
图8为本发明标识网络管控系统第二实施例的结构示意图;
图9为本发明标识网络管控系统第二实施例中管理模块的结构示意图;
图10为本发明标识网络管控系统第二实施例中移动性模块的结构示意图;
图11为本发明标识网络管控系统第二实施例中映射模块的结构示意图;
图12为本发明标识网络管控系统第三实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
可以理解的是,当前标识网络移动性管理机制大多基于交换机网络功能与组网,需要深度定制交换设备操作系统内核协议栈中数据包解析与转发逻辑,增加定制网络功能,而现有的标识网络管控的管控协议通常是固定的,系统的可迁移性较低。而本实施例为了降低标识网络的创新开发和部署运维的成本,可基于可编程平台实现标识网络管控,从而便于标识网络的推广与应用。此外,由于现有的标识网络由ASR(接入交换路由器,AccessSwitch Router)进行管控,因此当标识网络的规模过大或ASR之间的信息交互由于链路波动出现问题时,易降低系统的反应速率。且目前基于交换机进行控制与转发的标识网络移动性管理机制无法直接运用于可编程平台,为了解决该问题,本实施例中标识网络管控的可编程平台架构可采用转发与控制分离的思想,具体地,本实施例可将网络中的路由交换解耦为数据平面与控制平面,其中,数据平面负责标识网络的转发,能够灵活地设计并实现不同的报文解析处理流程与转发逻辑;而控制平面负责标识网络的控制逻辑,能够从数据平面收集信息,实现标识网络的复杂控制计算逻辑,指挥数据平面的转发,同样具有可编程的灵活性。
因此,本发明实施例提供了一种标识网络管控方法,参照图1,图1为本发明标识网络管控方法第一实施例的第一流程示意图。
本实施例中,所述标识网络管控方法包括以下步骤:
步骤S10:当检测到移动报文时,根据所述移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,所述移动交换机为发送所述移动报文的交换机,所述移动报文为所述移动交换机在检测到所述移动终端接入时生成;
需要说明的是,本实施例中上述方法应用于标识网络管理架构(即上述可编程平台架构)中的控制平面,标识网络管理架构中的控制平面和数据平面分离,且数据平面中包括若干个交换机。易理解的是,上述交换机可以是ASR(接入交换路由器,Access SwitchRouter),在实际应用中可以是可编程商用白盒交换机,基于上述标识网络管理架构即可对目标标识网络进行管控。
需要理解的是,目标标识网络中定义了代表终端设备身份信息的接入标识(Access Identifier,AID)与代表终端设备接入位置信息的路由标识(Route Identifier,RID),并建立接入标识与路由标识的映射机制,该映射机制可存储在控制平面的映射数据库中。其中,接入标识与终端设备的设备信息一一对应,路由标识与终端设备连接的交换机的设备信息一一对应。在目标标识网络中,当终端设备发生移动切换后,即终端设备连接的交换机发生切换时,终端设备本身的接入标识不变,只改变代表接入位置信息对应的路由标识,即需为移动终端重新分配路由标识,而上述移动终端可以是发生移动切换的终端设备。
易理解的是,当发生移动切换时,移动终端需要重新接入一个新的交换机,即上述移动交换机,在实际应用中,可以由该移动交换机对应的无线接入点(Access Point,AP)感知是否有终端设备接入。该移动交换机在检测到移动终端接入时会生成移动报文,该移动报文中可包含移动终端对应的移动接入标识或通信密钥,并将移动报文发送至控制平面,从而使控制平面负责移动终端切换前后映射关系更新与逻辑维护,实现移动终端移动切换前后AID不变和RID重分配。而上述移动标识信息可以是移动交换机的设备信息或位置信息,上述移动接入标识可以是目标标识网络中移动终端对应的接入标识。
可以理解的是,任一终端设备在首次接入目标标识网络时,均需进行AID-RID映射关系的注册,因此,如图2所示,图2为本发明标识网络管控方法第一实施例的第二流程示意图。本实施例中,步骤S10之前,还包括:
步骤S00:当检测到接入请求时,根据所述接入请求获取连接交换机对应的连接标识信息和待连接终端对应的连接接入标识,所述连接交换机为转发所述接入请求的交换机,所述接入请求为所述待连接终端接入目标标识网络时发送至所述连接交换机的连接请求;
步骤S01:基于所述连接接入标识下发连接通信流表至所述连接交换机;
步骤S02:根据所述连接交换机的标识信息为所述连接交换机分配连接路由标识,并建立所述待连接终端与所述连接交换机之间的连接映射关系;
步骤S03:通过所述连接映射关系确定连接映射流表,并下发所述连接映射流表至所述连接交换机,以使所述连接交换机基于所述连接通信流表和所述连接映射流表构建所述待连接终端在所述目标标识网络中的通信连接。
易理解的是,当终端设备首次接入目标标识网络时,可向交换机发起接入请求,因此本实施例中,上述连接交换机可以是接收到待连接终端发送接入请求的交换机。现有标识网络管控方法中路由表是通过交换机之间的相互学习获得,而本申请中存在部分路由表只能由控制平面下发,只有在终端设备实现映射注册的接入流程后,才会生成并下发对应的路由表至交换机设备中,从而使交换机设备可根据下发路由表,即上述连接通信流表和连接映射流表,正确地处理转发的报文,从而实现接入目标标识网络的终端的通信能力。
可理解的是,本实施例中,连接交换机在接收到接入请求后直接将接入请求转发至控制平面。控制平面在接收到计入请求后,可首先根据待连接终端的连接接入标识下发连接通信流表至连接交换机,连接交换机可基于该连接通信流表实现待连接终端与连接交换机中具体端口的通信连接;然后,控制平面可根据获取的连接交换机的连接标识信息(即连接交换机的位置信息或设备信息)为其分配RID,即上述连接路由标识,从而建立待连接终端与连接交换机之间的连接映射关系。
需要理解的是,本实施例中,控制平面中可设置一个映射数据库用于专门存储AID-RID映射关系,因此,当建立上述待连接终端与连接交换机之间的连接映射关系后,可对应将连接映射关系写入映射数据库实现映射关系的全局同步。同时,控制平面还可基于该连接映射关系确定连接映射流表,并下发连接映射流表至数据平面中的连接交换机,以使连接交换机基于连接映射流表构建目标标识网络中待连接终端与连接交换机的通信连接。
步骤S20:根据所述移动标识信息和所述移动接入标识确定移动流表;
需要理解的是,控制平面在基于移动报文获取移动标识信息和移动接入标识后,即可根据移动标识信息为移动终端更新新的接入位置(即上述移动交换机)对应的路由标识,从而建立新的AID-RID映射关系并存储至上述映射数据库中实现全局同步。因此,进一步地,作为一种可实施方式,如图3所示,图3为本发明标识网络管控方法第一实施例的第三流程示意图。本实施例中,所述移动流表包括:移动通信流表和移动映射流表,步骤S20包括:
步骤S201:判断所述移动标识信息与所述移动终端对应的初始标识信息是否一致;
需要说明的是,上述移动终端的移动切换还可分为域内切换或域间切换,其中,域内切换可以是指移动终端从移动交换机的一个端口切换至另一个端口;而域间切换可以是指移动终端进行交换机的切换。因此,当控制平面接收到移动交换机上传的移动报文时,可首先基于移动报文判断此时移动交换机对应的移动标识信息与移动终端对应的初始标识信息是否一致。可理解的是,若进行域内切换,则移动标识信息与初始标识信息应一致;若进行域间切换,则移动标识信息与初始标识信息不一致。
步骤S202:若否,则根据所述移动接入标识确定所述移动通信流表,并根据所述移动标识信息为所述移动交换机分配移动路由标识;
步骤S203:建立所述移动路由标识与所述移动接入标识之间的移动映射关系,并根据所述移动映射关系确定所述移动映射流表。
步骤S30:将所述移动流表下发至所述移动交换机,以使所述移动交换机基于所述移动流表构建所述移动终端在目标标识网络中的通信连接。
需要理解的是,当判定移动终端进行的移动切换为域间切换时,控制平面可首先根据移动接入标识确定移动终端与移动交换机之间通信的移动通信流表,并将移动通信流表下发至移动交换机。然后根据移动标识信息为移动交换机分配移动路由标识,并建立移动路由标识与移动接入标识之间的移动映射关系,从而根据移动映射关系确定移动映射流表,并将移动通信流表下发至移动交换机,以使移动交换机基于移动通信流表和移动映射流表构建移动终端在目标标识网络内的通信连接,恢复移动终端的通信能力。
当判定移动终端进行的移动切换为域内切换时,控制平面仅需根据移动接入标识和移动终端与移动交换机重新连接的端口信息确定新的移动通信流表,并将新的移动通信流表下发至移动交换机,即可实现移动终端在目标标识网络内的通信切换,恢复移动终端的通信能力。
易理解的是,当进行域间切换时,本实施例还需删除移动终端上次接入的交换机中与该移动终端相关的流表信息,具体地,控制平面可首先基于移动终端对应的初始标识信息确定与移动终端上次连接的初始交换机,然后在下发移动流表至移动交换机后,再向初始交换机发送流表删除指令和移动接入标识,以使初始交换机根据流表删除指令和移动接入标识删除与移动终端对应的失效流表。
可以理解的是,由上述分析可知,本实施例采用控制与转发分离的架构,由于移动切换过程中映射关系更新等控制逻辑均由控制平面集中实现,切换时延主要来自控制平面的处理时延,因此,相较于基于交换机进行控制与转发的标识网络移动性管理机制,本实施例将交换机之间的分散控制转换为控制平面的集中控制,使得移动切换的控制过程不再受交换机设备规模的影响,切换时延相对较短且稳定,从而显著提升系统的反应效率。同时,本实施例中控制平面具有对数据平面中交换机的全局感知能力,因此,当任一终端设备连接至任一交换机时,无需交换机之间的信令交互即可获取交换机中移动性管理相关信息,并基于该信息实现终端设备的快速映射关系注册,或在切换流程中实现更好的切换性能。
在具体实现中,如图4所示,图4为本发明标识网络管控方法第一实施例的移动切换交互图,控制平面可包括控制器和映射数据库,则移动终端进行移动切换的流程可以是:移动终端从ASR1(即上述初始交换机)切换至ASR2(即上述移动交换机),首先,移动交换机ASR2对应的无线接入点AP可感知到移动终端接入,并向移动交换机ASR2发送移动切换报文。移动交换机ASR2在接收到移动切换报文后发起移动切换流程,将移动切换报文转交至控制面中的控制器,控制器解析报文意图提取报文信息进入移动切换流程,即上述域间切换或域内切换的判断(若为域内切换,则仅下发移动通信至ASR1);当控制器判定为域间切换时,建立新的移动映射关系,并向映射数据库更新映射关系,同时,下发移动通信流表和移动映射流表至ASR2,并删除ASR1中的与移动终端对应的失效流表,至此,完成移动切换流程。
本实施例公开了一种标识网络管控方法,该方法包括:当检测到接入请求时,根据接入请求获取连接交换机对应的连接标识信息和待连接终端对应的连接接入标识,连接交换机为转发接入请求的交换机,接入请求为待连接终端接入目标标识网络时发送至连接交换机的连接请求;基于连接接入标识下发连接通信流表至连接交换机;根据连接交换机的标识信息为连接交换机分配连接路由标识,并建立待连接终端与连接交换机之间的连接映射关系;通过连接映射关系确定连接映射流表,并下发连接映射流表至连接交换机,以使连接交换机基于连接通信流表和连接映射流表构建待连接终端在目标标识网络中的通信连接。当检测到移动报文时,根据移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,移动交换机为发送移动报文的交换机,移动报文为移动交换机在检测到移动终端接入时生成;判断移动标识信息与移动终端对应的初始标识信息是否一致;若否,则根据移动接入标识确定移动通信流表,并根据移动标识信息为移动交换机分配移动路由标识;建立移动路由标识与移动接入标识之间的移动映射关系,并根据移动映射关系确定移动映射流表。将移动流表下发至移动交换机,以使移动交换机基于移动流表构建移动终端在目标标识网络中的通信连接。本实施例采用控制与转发分离的架构,由于移动切换过程中映射关系更新等控制逻辑均由控制平面集中实现,切换时延主要来自控制平面的处理时延,因此,相较于基于交换机进行控制与转发的标识网络移动性管理机制,本实施例将交换机之间的分散控制转换为控制平面的集中控制,使得移动切换的控制过程不再受交换机设备规模的影响,切换时延相对较短且稳定,从而显著提升系统的反应效率。同时,本实施例中控制平面具有对数据平面中交换机的全局感知能力,因此,当任一终端设备连接至任一交换机时,无需交换机之间的信令交互即可获取交换机中移动性管理相关信息,并基于该信息实现终端设备的快速映射关系注册,或在切换流程中实现更好的切换性能。
参照图5,图5为本发明标识网络管控方法第二实施例的第一流程示意图,基于上述图1所示的实施例,提出本发明标识网络管控方法的第二实施例。
本实施例中,所述方法包括以下步骤:
步骤S11:当检测到移动报文时,将所述移动报文转发至所述控制平面,以使所述控制平面根据所述移动报文反馈移动流表,所述移动报文为对应的无线接入点在检测到所述移动终端接入时生成;
需要说明的是,本实施例中上述方法应用于标识网络管理架构中的若干个交换机,标识网络管理架构中的控制平面和数据平面分离,若干个交换机设置于数据平面中,若干个交换机与待连接终端通过无线接入点连接。
易理解的是,现有的标识网络通常由交换机进行管控,因此当标识网络的规模过大或交换机之间的信息交互由于链路波动出现问题时,易降低管控系统的反应速率。为了解决该问题,本实施例可将网络中的路由交换解耦为数据平面与控制平面,并将标识网络管控过程中的控制逻辑集中至控制平面。具体地,数据平面负责标识网络的转发,能够灵活地设计并实现不同的报文解析处理流程与转发逻辑;而控制平面负责标识网络的控制逻辑,能够从数据平面收集信息,实现标识网络的复杂控制计算逻辑,并指挥数据平面的转发。
可以理解的是,当发生移动切换时,移动终端需要重新接入一个新的交换机,在实际应用中,可以由上述若干个交换机对应的无线接入点(Access Point,AP)感知是否有终端设备接入。当任一交换机的无线接入点在检测到移动终端接入时会生成移动报文,该移动报文中可包含移动终端对应的移动接入标识或通信密钥,并将该移动报文发送至交换机。而当交换机检测到移动报文时,可直接将移动报文转交至控制平面,从而使控制平面基于移动报文负责移动终端切换前后映射关系更新与逻辑维护,实现移动终端移动切换前后AID不变和RID重分配,并反馈移动流表。
需要理解的是,控制平面可基于移动报文获取移动标识信息和移动接入标识后,即可根据移动标识信息为移动终端更新新的接入位置(即上述移动交换机)对应的路由标识,从而建立新的AID-RID映射关系并存储至上述映射数据库中实现全局同步,其中,移动标识信息可以是移动交换机的设备信息或位置信息,移动接入标识可以是目标标识网络中移动终端对应的接入标识。
步骤S21:根据所述移动流表构建所述移动终端在目标标识网络中的通信连接。
需要说明的是,控制平面反馈的移动流表可包括:移动通信流表和移动映射流表。移动通信流表可用于确定移动终端与移动交换机中哪个端口之间建立通信;移动映射流表可用于确定移动终端与哪个移动交换机建立通信。在交换机发送移动报文至控制平面后,控制平面可基于移动报文判断移动终端的移动切换是域间切换还是域内切换。具体地,当控制平面判定移动终端进行的移动切换为域间切换时,控制平面可首先根据移动接入标识确定移动终端与移动交换机之间通信的移动通信流表,并反馈移动通信流表。然后根据移动标识信息为交换机分配移动路由标识,并建立移动路由标识与移动接入标识之间的移动映射关系,从而根据移动映射关系确定移动映射流表,并反馈移动通信流表,以使交换机基于移动通信流表和移动映射流表构建移动终端在目标标识网络内的通信连接,恢复移动终端的通信能力。
可以理解的是,当控制平面判定移动终端进行的移动切换为域内切换时,控制平面仅需根据移动接入标识和移动终端与交换机重新连接的端口信息确定新的移动通信流表,并反馈新的移动通信流表,即可实现移动终端在目标标识网络内的通信切换,恢复移动终端的通信能力。
需要理解的是,当前标识网络移动性管理机制中交换机不仅负责标识网络中的控制能力,还需通过交换机之间的信令交互完成网络的转发。由于交换机之间信令的发送占用了交换机设备的转发性能,控制流程中的逻辑处理也占用了交换机设备中的计算性能,因此现有的标识网络的数据吞吐量较少,处理效率较低。为了解决该问题,本实施例可将部分数据转发的处理逻辑集成至控制平面,因此,进一步地,作为一种可实施方式,如图6所示,图6为本发明标识网络管控方法第二实施例的第二流程示意图,本实施例中,所述数据平面还包括:核心网、接入网和核心路由器,所述方法还包括:
步骤S31:当检测到待通信终端发送的通信请求时,根据所述通信请求获取通信数据包,所述通信数据包的首部封装有待传输终端对应的目的接入标识,所述待通信终端为位于所述接入网中的数据包发送终端设备,所述待传输终端为位于所述接入网中的数据包接收终端设备;
步骤S41:检测所述通信数据包中是否包含所述目的接入标识对应的映射流表;
需要说明的是,数据平面中还包括核心网和接入网,终端设备位于接入网中,交换机位于接入网中和核心网边缘,核心路由器则位于核心网内部,其中,核心网和核心路由器均是不为用户所感知的。在终端设备的通信过程中,通常由发送方(本实施例中即为上述待通信终端)通过交换机和核心路由器向接收方(本实施例中为上述待传输终端)发出通信数据包。具体地,待通信终端可在需要进行通信时,像对应连接的交换机发送通信请求,交换机基于该通信请求获取通信数据包,该通信数据包的首部封装有待传输终端对应的目的接入标识,因此,交换机可查询通信数据包中是否存在待传输终端对应的AID-RID映射关系,即上述目的接入标识对应的映射流表。
步骤S51:若否,则向控制平面发送所述目的接入标识和映射查询请求,以使所述控制平面反馈目的映射流表,所述目的映射流表包括目的路由标识;
可以理解的是,通信数据包需基于待通信终端对应的交换机从核心网边缘发送至核心路由器,核心网内核心路由器根据RID完成数据包传递,再由核心路由器转发至位于核心网边缘的待传输终端对应的目标通信交换机,因此,如果目的接入标识的AID-RID映射关系未知,则交换机无法将通信数据包输送至待传输终端。此时,待通信终端对应的交换机可从通信数据包的首部封装中提取目的接入标识,并向控制平面发送目的接入标识和映射查询请求,以使控制平面反馈目的映射流表,该目的映射流表包括目的路由标识。而若存在目的接入标识对应的映射流表,则待传输设备的AID-RID映射关系可直接获取,本实施例则可直接进行步骤S61。
步骤S61:根据所述目的映射流表将所述目的路由标识封装在所述通信数据包首部,获得标记通信数据包;
步骤S71:将所述标记通信数据包发送至所述核心网中的所述核心路由器,以使所述核心路由器将所述标记通信数据包发送至所述目的路由标识对应的目标通信交换机,所述目标通信交换机根据所述目的接入标识将所述标记通信数据包发送至所述待传输终端。
需要说明的是,在获取目的映射流表,进而获取目的路由标识后,本实施例可将目的路由标识封装在通信数据包的头部,并将标记通信数据包从核心网边缘发送至位于核心网内部的核心路由器,核心路由器在核心网内根据目的路由标识找到目标通信交换机,从而将标记通信数据包发送至目标通信交换机,进而使目标通信交换机根据目的接入标识将标记通信数据包发送至待传输终端。
可以理解的是,由上述分析可知,本实施例采用控制与转发分离的架构,并将数据通信过程中的映射关系查询流程集中至控制平面,相较于现有通过交换机之间进行信令交互进行数据通信的控制方法,由于映射关系查询与分配流程交由控制平面处理,不再占用交换机的硬件性能与转发能力,同时也降低了标识网络中交换机之间的信令报文数量,因此本实施例可提高数据通信时的转发效率。
本实施例公开了一种标识管控方法,该方法包括:当检测到移动报文时,将移动报文转发至控制平面,以使控制平面根据移动报文反馈移动流表,移动报文为对应的无线接入点在检测到移动终端接入时生成;根据移动流表构建移动终端在目标标识网络中的通信连接。此外,本实施例还可在当检测到待通信终端发送的通信请求时,根据通信请求获取通信数据包,通信数据包的首部封装有待传输终端对应的目的接入标识,待通信终端为位于接入网中的数据包发送终端设备,待传输终端为位于接入网中的数据包接收终端设备;检测通信数据包中是否包含目的接入标识对应的映射流表;若否,则向控制平面发送目的接入标识和映射查询请求,以使控制平面反馈目的映射流表,目的映射流表包括目的路由标识;根据目的映射流表将目的路由标识封装在通信数据包首部,获得标记通信数据包;将标记通信数据包发送至核心网中的核心路由器,以使核心路由器将标记通信数据包发送至目的路由标识对应的目标通信交换机,目标通信交换机根据目的接入标识将标记通信数据包发送至待传输终端。本实施例采用控制与转发分离的架构,由于交换机在检测到移动报文后直接将移动报文转交至控制平面,移动切换过程中映射关系更新等控制逻辑均由控制平面集中实现,切换时延主要来自控制平面的处理时延,因此,相较于基于交换机进行控制与转发的标识网络移动性管理机制,本实施例将交换机之间的分散控制转换为控制平面的集中控制,使得移动切换的控制过程不再受交换机设备规模的影响,切换时延相对较短且稳定,从而显著提升系统的反应效率。同时,本实施例还将数据通信过程中的映射关系查询流程集中至控制平面,相较于现有通过交换机之间进行信令交互进行数据通信的控制方法,由于映射关系查询与分配流程交由控制平面处理,不再占用交换机的硬件性能与转发能力,同时也降低了标识网络中交换机之间的信令报文数量,因此本实施例可提高数据通信时的转发效率。
本发明实施例提供了一种标识网络管控系统,参考图7,图7为本发明标识网络管控系统第一实施例的结构示意图。
如图7所示,本发明实施例提出的标识网络管控系统包括:控制平面和数据平面,所述控制平面和所述数据平面分离,所述数据平面中包括若干个交换机,所述若干个交换机包括:移动交换机;
所述控制平面,用于当检测到移动报文时,根据所述移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,所述移动报文为所述移动交换机在检测到所述移动终端接入时生成,所述移动终端为进行移动切换的终端设备;
所述控制平面,还用于根据所述移动标识信息和所述移动接入标识确定移动流表,并将所述移动流表下发至所述移动交换机;
所述移动交换机,用于基于所述移动流表构建所述移动终端在目标标识网络中的通信连接。
易理解的是,上述若干个交换机可以是ASR(接入交换路由器,Access SwitchRouter),在实际应用中可以是可编程商用白盒交换机。本实施例可在数据平面使用白盒交换机构成网络数据转发平面,本实施例中,交换机可利用数据平面可编程协议无关包处理技术实现报文解析、报文处理、报文转发的功能实现。在管控系统中交换机可通过南向接口与控制平面连接,接受控制平面的管理与传递信息,按照控制平面下发的数据包处理流程实现数据平面数据包的解析与处理流程,按照控制平面下发的流表实现对数据包的匹配与转发。
需要理解的是,目标标识网络中定义了代表终端设备身份信息的接入标识(Access Identifier,AID)与代表终端设备接入位置信息的路由标识(Route Identifier,RID),并建立接入标识与路由标识的映射机制,该映射机制可存储在控制平面的映射数据库中。其中,接入标识与终端设备的设备信息一一对应,路由标识与终端设备连接的交换机的设备信息一一对应。在目标标识网络中,当终端设备发生移动切换后,即终端设备连接的交换机发生切换时,终端设备本身的接入标识不变,只改变代表接入位置信息对应的路由标识,即需为移动终端重新分配路由标识,而上述移动终端可以是发生移动切换的终端设备。
可以理解的是,当发生移动切换时,移动终端需要重新接入一个新的交换机,即上述移动交换机,在实际应用中,可以由该移动交换机对应的无线接入点(Access Point,AP)感知是否有终端设备接入。该移动交换机在检测到移动终端接入时会生成移动报文,该移动报文中可包含移动终端对应的移动接入标识或通信密钥,并将移动报文发送至控制平面,从而使控制平面负责移动终端切换前后映射关系更新与逻辑维护,实现移动终端移动切换前后AID不变和RID重分配。而上述移动标识信息可以是移动交换机的设备信息或位置信息,上述移动接入标识可以是目标标识网络中移动终端对应的接入标识。
需要理解的是,控制平面在基于移动报文获取移动标识信息和移动接入标识后,即可根据移动标识信息为移动终端更新新的接入位置(即上述移动交换机)对应的路由标识,从而建立新的AID-RID映射关系并存储至上述映射数据库中实现全局同步。而上述移动终端的移动切换还可分为域内切换或域间切换,其中,域内切换可以是指移动终端从移动交换机的一个端口切换至另一个端口;而域间切换可以是指移动终端进行交换机的切换。为了实现该判别过程,本实施例可在控制平面中设置一个控制器,因此,进一步地,作为一种可实施方式,本实施例中,所述控制平面包括:至少一个控制器,所述控制器分别与所述若干个交换机连接;
所述控制器,用于判断所述移动标识信息与所述移动终端对应的初始标识信息是否一致;
所述控制器,还用于若否,则根据所述移动接入标识确定所述移动通信流表,并根据所述移动标识信息为所述移动交换机分配移动路由标识;
所述控制器,还用于建立所述移动路由标识与所述移动接入标识之间的移动映射关系,并根据所述移动映射关系确定所述移动映射流表。
需要说明的是,当控制器接收到移动交换机上传的移动报文时,可首先基于移动报文判断此时移动交换机对应的移动标识信息与移动终端对应的初始标识信息是否一致。可理解的是,若进行域内切换,则移动标识信息与初始标识信息应一致;若进行域间切换,则移动标识信息与初始标识信息不一致。
需要理解的是,当判定移动终端进行的移动切换为域间切换时,控制器可首先根据移动接入标识确定移动终端与移动交换机之间通信的移动通信流表,并将移动通信流表下发至移动交换机。然后根据移动标识信息为移动交换机分配移动路由标识,并建立移动路由标识与移动接入标识之间的移动映射关系,从而根据移动映射关系确定移动映射流表,并将移动通信流表下发至移动交换机,以使移动交换机基于移动通信流表和移动映射流表构建移动终端在目标标识网络内的通信连接,恢复移动终端的通信能力。
当判定移动终端进行的移动切换为域内切换时,控制器仅需根据移动接入标识和移动终端与移动交换机重新连接的端口信息确定新的移动通信流表,并将新的移动通信流表下发至移动交换机,即可实现移动终端在目标标识网络内的通信切换,恢复移动终端的通信能力。
易理解的是,当进行域间切换时,本实施例还需删除移动终端上次接入的交换机中与该移动终端相关的流表信息,具体地,控制器可首先基于移动终端对应的初始标识信息确定与移动终端上次连接的初始交换机,然后在下发移动流表至移动交换机后,再向初始交换机发送流表删除指令和移动接入标识,以使初始交换机根据流表删除指令和移动接入标识删除与移动终端对应的失效流表。
可以理解的是,由上述分析可知,本实施例采用控制与转发分离的架构,由于移动切换过程中映射关系更新等控制逻辑均由控制平面集中实现,切换时延主要来自控制平面的处理时延,因此,相较于基于交换机进行控制与转发的标识网络移动性管理机制,本实施例将交换机之间的分散控制转换为控制平面的集中控制,使得移动切换的控制过程不再受交换机设备规模的影响,切换时延相对较短且稳定,从而显著提升系统的反应效率。同时,本实施例中控制平面具有对数据平面中交换机的全局感知能力,因此,当任一终端设备连接至任一交换机时,无需交换机之间的信令交互即可获取交换机中移动性管理相关信息,并基于该信息实现终端设备的快速映射关系注册,或在切换流程中实现更好的切换性能。
本实施例公开了一种标识网络管控系统,该系统包括:控制平面和数据平面,控制平面和数据平面分离,数据平面中包括若干个交换机,若干个交换机包括:移动交换机;控制平面,用于当检测到移动报文时,根据移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,移动报文为移动交换机在检测到移动终端接入时生成,移动终端为进行移动切换的终端设备;控制平面,还用于根据移动标识信息和移动接入标识确定移动流表,并将移动流表下发至移动交换机;移动交换机,用于基于移动流表构建移动终端在目标标识网络中的通信连接。控制平面包括:至少一个控制器,控制器分别与若干个交换机连接;控制器,用于判断移动标识信息与移动终端对应的初始标识信息是否一致;控制器,还用于若否,则根据移动接入标识确定移动通信流表,并根据移动标识信息为移动交换机分配移动路由标识;控制器,还用于建立移动路由标识与移动接入标识之间的移动映射关系,并根据移动映射关系确定移动映射流表。本实施例采用控制与转发分离的架构,由于移动切换过程中映射关系更新等控制逻辑均由控制平面集中实现,切换时延主要来自控制平面的处理时延,因此,相较于基于交换机进行控制与转发的标识网络移动性管理机制,本实施例将交换机之间的分散控制转换为控制平面的集中控制,使得移动切换的控制过程不再受交换机设备规模的影响,切换时延相对较短且稳定,从而显著提升系统的反应效率。
参照图8,图8为本发明标识网络管控系统第二实施例的结构示意图,基于上述图7所示的第一实施例,提出本发明标识网络管控系统的第二实施例。
如图8所示,本实施例中,所述控制平面还包括:映射数据库,所述控制器包括:管理模块、移动性模块和映射模块;
所述管理模块,用于当检测到所述移动报文时,根据所述移动报文获取所述移动交换机的移动标识信息和所述移动终端对应的移动接入标识,并将所述移动标识信息和所述移动接入标识发送至所述移动性模块;
所述移动性模块,用于判断所述移动标识信息与所述移动终端对应的所述初始标识信息是否一致;
所述移动性模块,还用于若否,则根据所述移动接入标识下发所述移动通信流表至所述移动交换机,并将所述移动标识信息和所述移动接入标识发送至所述映射模块;
所述映射模块,用于根据所述移动标识信息为所述移动交换机分配移动路由标识,并建立所述移动路由标识与所述移动接入标识之间的移动映射关系;
所述映射模块,还用于根据将所述移动映射关系发送至所述映射数据库进行映射更新,并根据所述移动映射关系下发所述移动映射流表至所述移动交换机。
需要说明的是,上述管理模块可用于负责管理控制平面与数据平面的连接,包括感知数据平面设备并驱动控制器连接白盒设备、向数据平面白盒交换设备下发数据包处理流程、处理解析数据平面转交的报文并感知其意图执行对应的处理流程。为了便于理解,以图9为例进行举例说明,图9为本发明标识网络管控系统第二实施例中管理模块的结构示意图,如图9所示,管理模块可包括:流水线(pipeline)模块和信息包处理器(packet-processor),其中,流水线模块可利用控制器南向接口实现对数据平面中交换机的监测、部署、控制。信息包处理器则负责在网络功能的实现上连接起数据平面与控制平面,是控制器中网络功能流程的起点,利用控制器中的packet_in通道获取数据平面转交给控制平面的数据包,实现对数据包进行意图解析和信息获取,开启不同网络功能的处理流程。
需要理解的是,上述移动性模块可用于负责处理移动终端进行移动切换后的通信恢复。为了便于理解,以图10为例进行举例说明,图10为本发明标识网络管控系统第二实施例中移动性模块的结构示意图,如图10所示,移动性模块可包括:域内切换模块、移动类型感知模块和域间切换模块,在实际应用中,当移动终端接入新的交换机(即上述移动交换机)后,移动交换机对应的无线接入点可在感应到终端接入后向移动终端发送移动切换报文,移动交换机再将移动报文上交至控制器中的管理模块进行解析处理。管理模块再将提取的移动交换机的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识传递给移动性模块中的移动类型感知模块,而移动类型感知模块可根据移动标识信息判断移动切换前后是否移动出交换机接入域范围,具体地,本实施例中移动类型感知模块可通过判断移动标识信息与移动终端对应的初始标识信息是否一致来进行检测。当移动类型感知模块判定移动终端进行的移动切换为域间切换时,可交由移动性模块中的域间切换模块处理,删除与移动终端上次连接的初始交换机中的失效流表,维持流表逻辑正确。并根据移动接入标识下发移动通信流表至移动交换机。同时,域间切换模块可将移动标识信息和移动接入标识发送至映射模块,使其为移动终端更新映射关系,当映射关系更新同步至全局后,数据平面交换设备中流表逻辑恢复正常,对应的移动终端通信也可恢复。
当移动类型感知模块判定移动终端进行的移动切换为域内切换时,则可交由移动性模块中的域内切换模块处理,根据移动接入标识和移动终端与移动交换机重新连接的端口信息确定新的移动通信流表,并将新的移动通信流表下发至移动交换机,即可实现移动终端在目标标识网络内的通信切换,恢复移动终端的通信能力。
可以理解的是,上述映射模块可用于负责处理中终端与交换机之间的映射关系,包括:新终端设备接入的映射关系注册、对于外接入域终端设备的映射关系查询、对移动切换终端设备的映射关系更新并且与存储映射关系的数据库交互。为了便于理解,以图11为例进行举例说明,图11为本发明标识网络管控系统第二实施例中映射模块的结构示意图,如图11所示,映射模块可包括:映射注册模块、映射更新模块和映射查询模块。在实际应用中,当移动性模块需要更新移动终端映射关系,映射模块中的映射更新模块根据移动终端切换后所在的交换机位置信息为其更新RID,将更新的AID-RID映射关系写入映射数据库实现全局同步,同时将更新映射关系相关的移动映射流表下发至移动终端切换后对应的移动交换机。
可以理解的是,任一终端设备在首次接入目标标识网络时,均需进行AID-RID映射关系的注册,因此,进一步地,作为一种可实施方式,本实施例中,所述若干个交换机包括:连接交换机;
所述管理模块,还用于当检测到接入请求时,根据所述接入请求获取所述连接交换机对应的连接标识信息和待连接终端对应的连接接入标识,所述接入请求为所述待连接终端接入所述目标标识网络时发送至所述连接交换机的连接请求;
所述管理模块,还用于将所述连接接入标识发送至所述移动性模块;
所述移动性模块,还用于根据所述连接接入标识下发连接通信流表至所述连接交换机;
所述管理模块,还用于将所述连接标识信息发送至所述映射模块;
所述映射模块,还用于根据所述连接标识信息为所述连接交换机分配连接路由标识,并建立所述连接路由标识与所述连接接入标识之间的连接映射关系,并将所述连接映射关系发送至所述映射数据库,以使所述映射数据库存储所述连接映射关系;
所述映射模块,还用于通过所述连接映射关系下发所述连接映射流表至所述连接交换机,以使所述连接交换机基于所述连接通信流表和所述连接映射流表构建所述待连接终端在所述目标标识网络中的通信连接。
需要说明的是,在实际应用中,当管理模块中的流水线模块收到数据平面中连接交换机转交的接入请求时,由信息包处理器根据接入请求获取连接交换机对应的连接标识信息和待连接终端对应的连接接入标识,并由信息包处理器将连接接入标识发送至移动性模块,以使移动性模块根据连接接入标识下发连接通信流表至连接交换机;并由信息包处理器将连接标识信息和连接接入标识传递给映射模块中的映射注册模块,映射注册模块根据连接交换机对应的连接标识信息为其分配连接路由标识,并建立连接路由标识与连接接入标识之间的连接映射关系,并将连接映射关系发送至映射数据库,以使映射数据库存储连接映射关系。然后由映射更新模块将映射关系相关的连接映射流表下发至连接交换机,连接交换机中连接通信流表和连接映射流表生效后,对应的连接终端即可在目标标识网络中具有通信能力。
需要理解的是,本实施例中切换前后,移动终端的AID(即上述移动接入标识)不变,RID重新分配,因此实现了网络层对终端移动的支持,并且由于AID不变,在移动过程中移动终端的通信不会中断,RID重分配过程由标识网络管控系统完成,对于终端透明,整个移动切换过程由网络层实现,且无需网络上层参与配合,实现了网络内生支持移动性,达到服务不中断设备无感知的效果,提高了用户体验。
本实施例中控制平面还包括:映射数据库,控制器包括:管理模块、移动性模块和映射模块;管理模块,用于当检测到移动报文时,根据移动报文获取移动交换机的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,并将移动标识信息和移动接入标识发送至移动性模块;移动性模块,用于判断移动标识信息与移动终端对应的初始标识信息是否一致;移动性模块,还用于若否,则根据移动接入标识下发移动通信流表至移动交换机,并将移动标识信息和移动接入标识发送至映射模块;映射模块,用于根据移动标识信息为移动交换机分配移动路由标识,并建立移动路由标识与移动接入标识之间的移动映射关系;映射模块,还用于将移动映射关系发送至映射数据库进行映射更新,并根据移动映射关系下发移动映射流表至移动交换机。若干个交换机包括:连接交换机;管理模块,还用于当检测到接入请求时,根据接入请求获取连接交换机对应的连接标识信息和待连接终端对应的连接接入标识,接入请求为待连接终端接入目标标识网络时发送至连接交换机的连接请求;管理模块,还用于将连接接入标识发送至移动性模块;移动性模块,还用于根据连接接入标识下发连接通信流表至连接交换机;管理模块,还用于将连接标识信息发送至映射模块;映射模块,还用于根据连接标识信息为连接交换机分配连接路由标识,并建立连接路由标识与连接接入标识之间的连接映射关系,并将连接映射关系发送至映射数据库,以使映射数据库存储连接映射关系;映射模块,还用于通过连接映射关系下发连接映射流表至连接交换机,以使连接交换机基于连接通信流表和连接映射流表构建待连接终端在目标标识网络中的通信连接。本实施例中在进行移动切换时,移动终端对应的移动接入标识不变,只是由网络重新为移动终端新连接的移动交换机分配移动路由标识,因此实现了网络层对终端移动的支持,并且由于移动接入标识不变,在移动过程中移动终端的通信不会中断,RID重分配过程由标识网络管控系统完成,对于终端透明,整个移动切换过程由网络层实现,且无需网络上层参与配合,实现了网络内生支持移动性,达到服务不中断设备无感知的效果,提高了用户体验。此外,当任一终端设备连接至任一交换机时,无需交换机之间的信令交互即可获取交换机中移动性管理相关信息,并基于该信息实现终端设备的快速映射关系注册,进一步提升用户体验。
参照图12,图12为本发明标识网络管控系统第三实施例的结构示意图,基于上述图7所示的第一实施例或上述图8所示的第二实施例,提出本发明标识网络管控系统的第三实施例。
如图12所示,基于本发明上述标识网络管控系统第一实施例或第二实施例,提出本发明标识网络管控系统的第三实施例。
在本实施例中,所述数据平面还包括:核心网、接入网和核心路由器,所述若干个交换机包括:源通信交换机和目的通信交换机;
所述源通信交换机,用于当检测到待通信终端发送的通信请求时,根据所述通信请求获取通信数据包,所述通信数据包的首部封装有所述待通信终端待传输终端对应的目的接入标识,所述待通信终端为位于所述接入网中的数据包发送终端设备,所述待传输终端为位于所述接入网中的数据包接收终端设备;
所述源通信交换机,还用于检测所述通信数据包中是否包含所述目的接入标识对应的映射流表;
所述源通信交换机,还用于若否,则向所述管理模块发送所述目的接入标识和映射查询请求;
所述管理模块,还用于将所述目的接入标识和映射查询请求发送至所述映射模块;
所述映射模块,还用于将所述目的接入标识发送至所述映射数据库,以使所述映射数据库反馈与所述目的接入标识对应的目的映射关系;
所述映射模块,还用于根据所述目的映射关系建立目的映射流表,并将所述目的映射流表下发至所述源通信交换机,所述目的映射流表包含目的路由标识;
所述源通信交换机,还用于根据所述目的映射流表将所述目的路由标识封装在所述通信数据包首部,获得标记通信数据包,并将所述标记通信数据包发送至所述核心网中的所述核心路由器;
所述核心路由器,用于将所述标记通信数据包发送至所述目的路由标识对应的目标通信交换机;
所述目标通信交换机,用于根据所述目的接入标识将所述标记通信数据包发送至所述待传输终端。
需要说明的是,上述源通信交换机可以是待通信终端对应连接的交换机,目的通信交换机可以是待传输终端对应连接的交换机。如图12所示,本实施例中,标识管控系统可包括控制平面和数据平面,数据平面可包括:由接入网和核心网组成的基础网络、无线终端(包括:可移动终端设备MN和固定终端设备CN)、ASR(Access Switching Router,接入交换路由器,对应为本实施例的交换机)、AP(Access Point,无线接入点)和CR(Core Router,核心路由器),控制平面可包括:控制器和映射数据库。图12中的ASR1即为上述源通信交换机,ASR3即为上述目的通信交换机。相应地,ASRs和RIDs为源通信交换机对应的源接入标识和源路由标识;ASRd和RIDd为目的通信交换机对应的目的接入标识和目的路由标识。在实际应用中,当管理模块收到数据平面转交的映射查询请求时,会将对应的目的接入标识传递给映射模块中的映射查询模块,映射模块根据映射查询的目的接入标识查询对应的AID-RID映射关系,即上述目的映射关系,并根据目的映射关系建立目的映射流表,将目的路由标识以目的映射流表下发至发起映射查询请求的源通信交换机,以使源通信交换机完成对通信数据包进入核心网的封装。
需要说明的是,在获取目的映射流表,进而获取目的路由标识后,本实施例可将目的路由标识封装在通信数据包的头部,并将标记通信数据包从核心网边缘发送至位于核心网内部的核心路由器,核心路由器在核心网内根据目的路由标识找到目标通信交换机,从而将标记通信数据包发送至目标通信交换机,进而使目标通信交换机根据目的接入标识将标记通信数据包发送至待传输终端。
可以理解的是,由上述分析可知,本实施例采用控制与转发分离的架构,并将数据通信过程中的映射关系查询流程集中至控制平面,相较于现有通过交换机之间进行信令交互进行数据通信的控制方法,由于映射关系查询与分配流程交由控制平面处理,不再占用交换机的硬件性能与转发能力,同时也降低了标识网络中交换机之间的信令报文数量,因此本实施例可提高数据通信时的转发效率。
本实施例中数据平面还包括:核心网、接入网和核心路由器;若干个交换机包括:源通信交换机和目的通信交换机;源通信交换机,用于当检测到待通信终端发送的通信请求时,根据通信请求获取通信数据包,通信数据包的首部封装有待通信终端待传输终端对应的目的接入标识,待通信终端为位于接入网中的数据包发送终端设备,待传输终端为位于接入网中的数据包接收终端设备;源通信交换机,还用于检测通信数据包中是否包含目的接入标识对应的映射流表;源通信交换机,还用于若否,则向管理模块发送目的接入标识和映射查询请求;管理模块,还用于将目的接入标识和映射查询请求发送至映射模块;映射模块,还用于将目的接入标识发送至映射数据库,以使映射数据库反馈与目的接入标识对应的目的映射关系;映射模块,还用于根据目的映射关系建立目的映射流表,并将目的映射流表下发至源通信交换机,目的映射流表包含目的路由标识;源通信交换机,还用于根据目的映射流表将目的路由标识封装在通信数据包首部,获得标记通信数据包,并将标记通信数据包发送至核心网中的核心路由器;核心路由器,用于将标记通信数据包发送至目的路由标识对应的目标通信交换机;目标通信交换机,用于根据目的接入标识将标记通信数据包发送至待传输终端。本实施例将数据通信过程中的映射关系查询流程集中至控制平面,相较于现有通过交换机之间进行信令交互进行数据通信的控制方法,由于映射关系查询与分配流程交由控制平面处理,不再占用交换机的硬件性能与转发能力,同时也降低了标识网络中交换机之间的信令报文数量,因此本实施例可提高数据通信时的转发效率。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种标识网络管控方法,其特征在于,所述方法应用于标识网络管理架构中的控制平面,所述标识网络管理架构中的控制平面和数据平面分离,所述数据平面中包括若干个交换机,所述方法包括:
当检测到移动报文时,根据所述移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,所述移动交换机为发送所述移动报文的交换机,所述移动报文为所述移动交换机在检测到所述移动终端接入时生成;
根据所述移动标识信息和所述移动接入标识确定移动流表;
将所述移动流表下发至所述移动交换机,以使所述移动交换机基于所述移动流表构建所述移动终端在目标标识网络中的通信连接。
2.如权利要求1所述的标识网络管控方法,其特征在于,所述移动流表包括:移动通信流表和移动映射流表;所述根据所述移动标识信息和所述移动接入标识确定移动流表的步骤,包括:
判断所述移动标识信息与所述移动终端对应的初始标识信息是否一致;
若否,则根据所述移动接入标识确定所述移动通信流表,并根据所述移动标识信息为所述移动交换机分配移动路由标识;
建立所述移动路由标识与所述移动接入标识之间的移动映射关系,并根据所述移动映射关系确定所述移动映射流表。
3.如权利要求2所述的标识网络管控方法,其特征在于,所述当检测到移动报文时,根据所述移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识之前,还包括:
当检测到接入请求时,根据所述接入请求获取连接交换机对应的连接标识信息和待连接终端对应的连接接入标识,所述连接交换机为转发所述接入请求的交换机,所述接入请求为所述待连接终端接入目标标识网络时发送至所述连接交换机的连接请求;
基于所述连接接入标识下发连接通信流表至所述连接交换机;
根据所述连接交换机的标识信息为所述连接交换机分配连接路由标识,并建立所述待连接终端与所述连接交换机之间的连接映射关系;
通过所述连接映射关系确定连接映射流表,并下发所述连接映射流表至所述连接交换机,以使所述连接交换机基于所述连接通信流表和所述连接映射流表构建所述待连接终端在所述目标标识网络中的通信连接。
4.一种标识网络管控方法,其特征在于,所述方法应用于标识网络管理架构中的若干个交换机,所述标识网络管理架构中的控制平面和数据平面分离,所述若干个交换机设置于所述数据平面,所述若干个交换机与待连接终端通过无线接入点连接,所述方法包括:
当检测到移动报文时,将所述移动报文转发至所述控制平面,以使所述控制平面根据所述移动报文反馈移动流表,所述移动报文为对应的无线接入点在检测到所述移动终端接入时生成;
根据所述移动流表构建所述移动终端在目标标识网络中的通信连接。
5.如权利要求4所述的标识网络管控方法,其特征在于,所述数据平面还包括:核心网、接入网和核心路由器,所述方法包括:
当检测到待通信终端发送的通信请求时,根据所述通信请求获取通信数据包,所述通信数据包的首部封装有待传输终端对应的目的接入标识,所述待通信终端为位于所述接入网中的数据包发送终端设备,所述待传输终端为位于所述接入网中的数据包接收终端设备;
检测所述通信数据包中是否包含所述目的接入标识对应的映射流表;
若否,则向控制平面发送所述目的接入标识和映射查询请求,以使所述控制平面反馈目的映射流表,所述目的映射流表包括目的路由标识;
根据所述目的映射流表将所述目的路由标识封装在所述通信数据包首部,获得标记通信数据包;
将所述标记通信数据包发送至所述核心网中的所述核心路由器,以使所述核心路由器将所述标记通信数据包发送至所述目的路由标识对应的目标通信交换机,所述目标通信交换机根据所述目的接入标识将所述标记通信数据包发送至所述待传输终端。
6.一种标识网络管控系统,其特征在于,所述系统包括:控制平面和数据平面,所述控制平面和所述数据平面分离,所述数据平面中包括若干个交换机,所述若干个交换机包括:移动交换机;
所述控制平面,用于当检测到移动报文时,根据所述移动报文获取移动交换机对应的移动标识信息和移动终端对应的移动接入标识,所述移动报文为所述移动交换机在检测到所述移动终端接入时生成,所述移动终端为进行移动切换的终端设备;
所述控制平面,还用于根据所述移动标识信息和所述移动接入标识确定移动流表,并将所述移动流表下发至所述移动交换机;
所述移动交换机,用于基于所述移动流表构建所述移动终端在目标标识网络中的通信连接。
7.如权利要求6所述的标识网络管控系统,其特征在于,所述控制平面包括:至少一个控制器,所述控制器分别与所述若干个交换机连接;
所述控制器,用于判断所述移动标识信息与所述移动终端对应的初始标识信息是否一致;
所述控制器,还用于若否,则根据所述移动接入标识确定所述移动通信流表,并根据所述移动标识信息为所述移动交换机分配移动路由标识;
所述控制器,还用于建立所述移动路由标识与所述移动接入标识之间的移动映射关系,并根据所述移动映射关系确定所述移动映射流表。
8.如权利要求7所述的标识网络管控系统,其特征在于,所述控制平面还包括:映射数据库,所述控制器包括:管理模块、移动性模块和映射模块;
所述管理模块,用于当检测到所述移动报文时,根据所述移动报文获取所述移动交换机的移动标识信息和所述移动终端对应的移动接入标识,并将所述移动标识信息和所述移动接入标识发送至所述移动性模块;
所述移动性模块,用于判断所述移动标识信息与所述移动终端对应的所述初始标识信息是否一致;
所述移动性模块,还用于若否,则根据所述移动接入标识下发所述移动通信流表至所述移动交换机,并将所述移动标识信息和所述移动接入标识发送至所述映射模块;
所述映射模块,用于根据所述移动标识信息为所述移动交换机分配移动路由标识,并建立所述移动路由标识与所述移动接入标识之间的移动映射关系;
所述映射模块,还用于将所述移动映射关系发送至所述映射数据库进行映射更新,并根据所述移动映射关系下发所述移动映射流表至所述移动交换机。
9.如权利要求8所述的标识网络管控系统,其特征在于,所述若干个交换机包括:连接交换机;
所述管理模块,还用于当检测到接入请求时,根据所述接入请求获取所述连接交换机对应的连接标识信息和待连接终端对应的连接接入标识,所述接入请求为所述待连接终端接入所述目标标识网络时发送至所述连接交换机的连接请求;
所述管理模块,还用于将所述连接接入标识发送至所述移动性模块;
所述移动性模块,还用于根据所述连接接入标识下发连接通信流表至所述连接交换机;
所述管理模块,还用于将所述连接标识信息发送至所述映射模块;
所述映射模块,还用于根据所述连接标识信息为所述连接交换机分配连接路由标识,并建立所述连接路由标识与所述连接接入标识之间的连接映射关系,并将所述连接映射关系发送至所述映射数据库,以使所述映射数据库存储所述连接映射关系;
所述映射模块,还用于通过所述连接映射关系下发所述连接映射流表至所述连接交换机,以使所述连接交换机基于所述连接通信流表和所述连接映射流表构建所述待连接终端在所述目标标识网络中的通信连接。
10.如权利要求9所述的标识网络管控系统,其特征在于,所述数据平面还包括:核心网、接入网和核心路由器;所述若干个交换机包括:源通信交换机和目的通信交换机;
所述源通信交换机,用于当检测到待通信终端发送的通信请求时,根据所述通信请求获取通信数据包,所述通信数据包的首部封装有所述待通信终端待传输终端对应的目的接入标识,所述待通信终端为位于所述接入网中的数据包发送终端设备,所述待传输终端为位于所述接入网中的数据包接收终端设备;
所述源通信交换机,还用于检测所述通信数据包中是否包含所述目的接入标识对应的映射流表;
所述源通信交换机,还用于若否,则向所述管理模块发送所述目的接入标识和映射查询请求;
所述管理模块,还用于将所述目的接入标识和映射查询请求发送至所述映射模块;
所述映射模块,还用于将所述目的接入标识发送至所述映射数据库,以使所述映射数据库反馈与所述目的接入标识对应的目的映射关系;
所述映射模块,还用于根据所述目的映射关系建立目的映射流表,并将所述目的映射流表下发至所述源通信交换机,所述目的映射流表包含目的路由标识;
所述源通信交换机,还用于根据所述目的映射流表将所述目的路由标识封装在所述通信数据包首部,获得标记通信数据包,并将所述标记通信数据包发送至所述核心网中的所述核心路由器;
所述核心路由器,用于将所述标记通信数据包发送至所述目的路由标识对应的目标通信交换机;
所述目标通信交换机,用于根据所述目的接入标识将所述标记通信数据包发送至所述待传输终端。
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