CN205453733U - 基于双端口交换机的sdn多域网络装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出基于双端口交换机的SDN多域网络装置，其包括：通过链路连接的SDN总控制器和多个网络通信模块；每个网络通信模块至少包含一个主控制器、SDN辅控制器以及若干双端口交换机；所述SDN主控制器和SDN辅控制器分别与上层的SDN总控制器相连。该装置的建立保证了在网络若干链路乃至某个SDN控制器发生失效的情况下全网系统的正常运行；不仅灵活性高且实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种网络装置，具体涉及基于双端口交换机的SDN多域网络装置。
背景技术
国家电力数据通信网是当今电力事业中综合性的广域网络传输平台。近年来，国家纷纷建设数据通信网络，这些数据通信网络大部分均为综合业务网络，采用的设备为异步转移模式(ATM)设备；主要覆盖网省公司直属电业局公司所管辖的电厂变电所。随着三峡工程、西电东送工程、全国联网工程的实施，全国光纤网络正在逐步形成。2009年，国家电网公司正式宣布了“坚强智能电网”计划，其中，起支撑作用的就是信息通信平台，对通信网络提出了更高的要求。在新业务已全面IP化、传统业务也向IP化发展的趋势作用下，电力综合数据通信网络将是建设下一代电力通信网络的必然选择。
然而，现有数据通信网采用经典网络通信体系架构，网络通信设备软件和硬件封闭集成。传统的架构已经难以适应电力通信网络的未来的发展的需求：
(1)网络中的各设备单独控制，网络缺乏全局视图，缺乏总体控制能力，无法实时掌握网络运行状况，也无法实现网络资源的全局调度，网络信息安全得不到保障，因此网络资源利用率和可靠性较低。
(2)随着信息网络规模的扩大，网络承载业务的增多，传统的通信网络由于缺乏统一控制平面，因此运维效率较低，维护人员较多，部署新的业务历时较长，难以满足公司的发展要求。
软件定义网络即SDN，相对于传统传输网络架构而言，SDN是一种革命性的变革。SDN的设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面分离，并实现可编程化控制。它将控制功能从传输设备中分离出来，将其移入逻辑上独立的控制环境——网络控制系统之中。该系统可以在通用的服务器上运行，用户可随时、直接进行控制功能编程。因此，控制功能不再局限于设备中，也不再局限于只有设备的生产厂商才能编程和定义。SDN网络真正实现集中化的网络控制，可以通过软件可编程方式来优化网络。是未来电力系统数据中心、数据网络的重要发展方向。
然而，传统的SDN网络结构中，采用单个SDN控制器控制若干SDN交换机。此时，若SDN控制器与某个SDN交换机之间的链路发生失效或SDN控制器自身失效，会导致部分甚至整个网络系统的瘫痪，极大的影响了网络系统的可靠性。因此，必须对SDN网络进行必要的改进，以适应电力通信网络的需求。
实用新型内容
为了实现上述目的，本实用新型提出基于双端口交换机的SDN多域网络装置；避免了单一的控制器由于自身失效，从而导致部分甚至整个网络系统的瘫痪，以及造成的可靠性、扩展性、性能等方面的问题。
本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：
基于双端口交换机的SDN多域网络装置，所述装置包括：通过链路连接的SDN总控制器和多个网络通信模块；每个网络通信模块至少包含一个主控制器、SDN辅控制器以及若干双端口交换机；所述SDN主控制器和SDN辅控制器分别与上层的SDN总控制器相连；每个网络通信模块中包含的每一个双端口交换机分别与所述SDN主控制器建立主连接，并与该网络通信模块中，至少一个SDN辅控制器建立辅连接。
优选的，所述每个网络通信模块中所有双端口交换机的第一端口均与SDN主控制器连接；所有双端口交换机的第二端口均与SDN辅控制器相连。
优选的，所述SDN总控制器，包括控制单元和监测单元；
所述控制单元，用于控制各双端口交换机之间的连接；
所述监测单元，用于监测SDN主控制器与交换机接口之间的链路状态。
优选的，所述SDN辅控制器，包括记录单元和切换单元；
所述记录单元，用于实时备份SDN主控制器中的流表信息；
所述切换单元，用于当SDN主控制器发现与双端口交换机之间的链路发生故障时，切换至SDN辅控制器。
优选的，所述SDN总控制器，用于划分网络区域，控制网络区域之间的通信；
所述网络通信模块，用于表征被网络通信模块划分的网络区域；
所述SDN主控制器，用于与各个双端口交换机之间的控制连接，并监测SDN主控制器与双端口交换机之间的链路状态；
所述SDN辅控制器，用于实时备份SDN主控制器中的流表信息；当SDN主控制器监测与双端口交换机相连的任一条链路发生故障时，切换至SDN辅控制器；利用SDN辅控制器与链路失效的双端口交换机之间的链路实现控制指令的送达。
优选的，所述SDN辅控制器，还用于当网络通信模块发生故障时，通过该网络区域内的双端口交换机自动连接另一个区域；以实现跨区域通信。
与最接近的现有技术相比，本实用新型达到的有益效果是：
该装置提供的双控制器即SDN主控制器和SDN辅控制器；避免了单一的控制器由于自身故障，从而导致部分甚至整个网络系统的瘫痪，造成的可靠性、扩展性、性能等方面的问题。满足了电力行业数据通信可靠性高的实际需求。
该装置包含双端口交换机；当连接的链路失效时，可自动切换至SDN辅控制器，与SDN辅控制器建立连接；从而实现控制信令的送达。其灵活性强，大大降低了维修成本；有效提高了数据通信系统的可靠性和工作效率。
通过该网络区域内的双端口交换机自动连接另一个区域，以实现跨区域通信。保证了在网络若干链路乃至某个SDN控制器发生失效的情况下装置的正常运行。
附图说明
图1是本实用新型提供的基于双端口交换机的SDN多域网络装置结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
基于双端口交换机的SDN多域网络装置，所述装置包括：通过链路连接的SDN总控制器和多个网络通信模块；如图1所示，网络通信模块1和网络通信模块2；每个网络通信模块至少包含一个主控制器、SDN辅控制器以及若干双端口交换机；所述SDN主控制器和SDN辅控制器分别与上层的SDN总控制器相连；每个网络通信模块中包含的每一个双端口交换机分别与所述SDN主控制器建立主连接，并与该网络通信模块中，至少一个SDN辅控制器建立辅连接。
每个网络通信模块中所有双端口交换机的第一端口均与SDN主控制器连接；所有双端口交换机的第二端口均与SDN辅控制器相连。如图1所示，网络通信模块1中的双端口交换机11、双端口交换机12和双端口交换机13的第一端口均与网络通信模块1中的SDN主控制器1连接；网络通信模块1中的双端口交换机11、双端口交换机12和双端口交换机13的第二端口均与网络通信模块1中的SDN辅控制器2连接；网络通信模块2中的双端口交换机21、双端口交换机22和双端口交换机23的第一端口均与网络通信模块2中的SDN主控制器3连接；网络通信模块2中的双端口交换机21、双端口交换机22和双端口交换机23的第二端口均与网络通信模块1中的SDN辅控制器4连接；
所述SDN总控制器，包括控制单元和监测单元；
所述控制单元，用于控制各双端口交换机之间的连接；
所述监测单元，用于监测SDN主控制器与交换机接口之间的链路状态。
所述SDN辅控制器，包括记录单元和切换单元；
所述记录单元，用于实时备份SDN主控制器中的流表信息；
所述切换单元，用于当SDN主控制器发现与双端口交换机之间的链路发生故障时，切换至SDN辅控制器。
所述SDN总控制器，用于划分网络区域，控制网络区域之间的通信；
所述网络通信模块，用于表征被网络通信模块划分的网络区域；
所述SDN主控制器，用于与各个双端口交换机之间的控制连接，并监测SDN主控制器与双端口交换机之间的链路状态；
所述SDN辅控制器，用于实时备份SDN主控制器中的流表信息；当SDN主控制器监测与双端口交换机相连的任一条链路发生故障时，切换至SDN辅控制器；利用SDN辅控制器与链路失效的双端口交换机之间的链路实现控制指令的送达。还用于当网络通信模块发生故障时，通过该网络区域内的双端口交换机自动连接另一个区域；以实现跨区域通信。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.基于双端口交换机的SDN多域网络装置，其特征在于，所述装置包括：通过链路连接的SDN总控制器和多个网络通信模块；每个网络通信模块至少包含一个主控制器、SDN辅控制器以及若干双端口交换机；所述SDN主控制器和SDN辅控制器分别与上层的SDN总控制器相连；每个网络通信模块中包含的每一个双端口交换机分别与所述SDN主控制器建立主连接，并与该网络通信模块中，至少一个SDN辅控制器建立辅连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述每个网络通信模块中所有双端口交换机的第一端口均与SDN主控制器连接；所有双端口交换机的第二端口均与SDN辅控制器相连。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述SDN总控制器包括控制单元和监测单元；
所述控制单元用于控制各双端口交换机之间的连接；
所述监测单元用于监测SDN主控制器与交换机接口之间的链路状态。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述SDN辅控制器包括记录单元和切换单元；
所述记录单元，用于实时备份SDN主控制器中的流表信息；
所述切换单元，用于当SDN主控制器发现与双端口交换机之间的链路发生故障时，切换至SDN辅控制器。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述SDN总控制器，用于划分网络区域，控制网络区域之间的通信；
所述网络通信模块，用于表征被网络通信模块划分的网络区域；
所述SDN主控制器，用于与各个双端口交换机之间的控制连接，并监测SDN主控制器与双端口交换机之间的链路状态；
所述SDN辅控制器，用于实时备份SDN主控制器中的流表信息；当SDN主控制器监测与双端口交换机相连的任一条链路发生故障时，切换至SDN辅控制器；利用SDN辅控制器与链路失效的双端口交换机之间的链路实现控制指令的送达。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述SDN辅控制器，还用于当网络通信模块发生故障时，通过该网络区域内的双端口交换机自动连接另一个区域；以实现跨区域通信。
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