[发明专利]一种OpenFlow控制方法及相应插件、平台和网络

说明书

技术领域

本发明涉及网络技术，更具体地，涉及一种OpenFlow控制方法及相应的OpenFlow控制器插件、OpenStack云管理平台和基于OpenStack云管理平台的软件定义网络。

背景技术

OpenStack是于2010年由美国国家航空航天局和Rackspace共同发起的一个云平台管理项目，同时也是一个旨在为公共云及私有云的建设与管理提供软件的开源项目。目前最新的版本是第7个发行版——Grizzly。OpenStack项目的首要任务是简化云的部署过程并为其带来良好的可扩展性，从而打造易于部署、功能丰富且易于扩展的云计算平台。OpenStack和OpenFlow目前无通用的中文译文。

OpenStack由多个相对独立的服务组件构成，如包括：

Compute（Nova）：虚拟机管理组件，用于虚拟机计算或使用群组启动虚拟机实例。Compute是OpenStack计算节点，也称为Nova。

Networking（Neutron）：网络管理组件，在接口设备间提供网络即服务，这些接口设备通过OpenStack其它相关服务组件来管理(比如Nova)。在引入Neutron组件之前的OpenStack版本中，网络相关功能是由Nova提供的。Networking是OpenStack网络节点，也称为Neutron。

作为OpenStack的网络管理组件，Neutron允许用户创建自己的网络并与服务器接口相关联，支持插件架构，允许用户充分利用商业或开源的网络设备和软件，从而实现架构和部署的动态变化。从图1可以看出，用户可以与OpenStack云管理平台交换，借助OpenStack云管理平台中Neutron与Nova的协作及插件，实现创建用户网络、创建交换机端口（即图中交换网络侧示出的端口）、将交换机端口与虚拟机接口关联起来等网络操作，从而实现在物理网络上构建虚拟网络，还可以实现修改、删除虚拟网络的功能。

随着不同插件的引入，OpenStack架构开始能够实现更多包括软件定义网络（SDN：Software Defined Network）在内的高级网络功能。基于OpenFlow实现的SDN中,OpenFlow交换机将原来完全由交换机/路由器控制的报文转发过程转化为由OpenFlow交换机（OpenFlow Switch）和OpenFlow控制器（Controller）来共同完成，从而实现了数据转发和路由控制的分离。OpenFlow控制器可以通过事先规定好的接口操作来控制OpenFlow交换机中的流表，从而达到控制数据转发的目的。流表由很多个流表项组成，每个流表项就是一个转发规则。进入交换机的数据包通过查询流表来获得转发的目的端口。

当前，业界存在着开源的基于OpenStack Neutron的Openflow控制器插件，包括商业和开源解决方案。其中，开源方案以Floodlight和Ryu为代表。目前大多数插件功能尚未完善，尤其是未充分考虑扩展性问题。以Ryu插件的实现为例，需要产生虚拟机（VM：virtual machine）之间直接通信的流量，每对VM间的流，对应一个流表项。对于大型数据中心，这样的流量模型不适合扩展，因为随着不同VM间流量的增加，流表项的数量也会随之增加，从而超出OpenFlow交换机中三态内容寻址存储器（TCAM：Ternary ContentAddressable Memory）的处理能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以减少流表项数量的OpenFlow控制方法及相应的插件、平台和网络。

为了解决上述问题，本发明提供了一种OpenFlow控制方法，应用于包括OpenStack云管理平台、OpenFlow控制器和OpenFlow交换机的网络，所述方法包括：

所述OpenStack网络节点创建用户网络时，根据创建网络的需求建立和保存所述用户网络与虚拟局域网、交换机端口的映射关系，所述映射关系中，一个用户网络对应一个或多个虚拟局域网，一个虚拟局域网对应多个交换机端口；

所述OpenStack计算节点将所述OpenStack网络节点中保存的所述映射关系实时同步到OpenFlow控制器；

所述OpenFlow控制器用于保存所述OpenStack计算节点同步的所述映射关系，生成流表并下发至OpenFlow交换机，所述映射关系中的每一虚拟局域网关联到所述流表中的一个流表项。

较佳地，