[发明专利]中央数据库CDB实现方法及基于CDB的SDN交换机

说明书

技术领域

本发明涉及SDN交换机技术领域，尤其是涉及一种中央数据库CDB实现方法及基于CDB的SDN交换机。

背景技术

传统的网络设备是一个封闭的系统，设备商包揽了整个设备的硬件和软件，用户无法或者很难对其进行编程。随着网络设备的用户需求变化日趋频繁，传统封闭的网络设备所提供的编程接口无法满足这些新的需求。网络设备必须进行变革以适应新的需求，于是SDN(软件定义网络)的概念出现了。

SDN的核心是让客户的应用程序参与到网络控制中，并起到控制作用，而不是由网络设备自行决定网络转发行为。ONF(Open Network Foundation，开放式网络基金会)提出SDN的典型架构分为三层，如图1所示，分别为应用层、控制层和基础设备层，应用层用于提供各种不同的业务和应用，控制层用于负责数据平面资源的编排、维护网络拓扑、状态信息，基础设备层用于负责数据转发、状态收集。

交换机作为一种基础设备，在SDN网络中，最重要的一个需求是提供开放的南向编程接口。现有传统交换机支持的特性非常丰富，各个特性各自为阵，缺乏整齐划一的接口，如果把这些特性列在一个平面，比较难检索，且没有采用数据库技术，程序自行维护私有的数据结构来保存数据。而且，现有的数据库虽然提供了固定规则的编程接口(Create/Update/Delete/Read)，且数据库里面的数据都整齐划一的保存在表(Table)中，但一般开销比较大，且比原生C代码效率低很多不适合应用到交换机之类的嵌入式设备上。

鉴于现有技术没有统一的机制产生结构化的南向编程接口，而传统的数据库效率比原生C代码低很多。因此需要研究出一种新的数据库，以保证其软件效率和SDN交换机南向编程接口的统一性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种目录树结构的中央数据库CDB实现方法，以及基于该CDB(中央数据库)的SDN交换机，由该CDB提供相应的配置服务和数据同步服务，通过定义一套类数据库的语法来产生原生C代码，这套代码能提供类数据库的南向编程接口，以保证了南向编程接口的统一性。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种目录树结构的中央数据库CDB实现方法，包括以下步骤：

定义CDB语法；

根据所述CDB语法定义CDB概要；

根据所述CDB概要自动生成C代码的数据库API。

优选地，所述定义CDB语法过程包括：

根据交换机的要求，抽象出多种类型的CDB实体，每种所述CDB实体相当于一个节点，所述节点包括目录、表、结构和动作；

将所有类型的节点组成一个层次化的目录树。

本发明还提出另一技术方案：一种基于中央数据库的SDN交换机，所述SDN交换机包括用户接口模块、配置客户端库、中央数据服务模块、CDB自动构建模块，业务模块和硬件适配模块，所述CDB自动构建模块向所述中央数据服务模块和业务模块内分别构建CDB和本地CDB，所述中央数据服务模块内的CDB存储的业务为所有所述业务模块内的本地CDB存储业务的全集，当所述业务模块重启或升级时，所述中央数据服务模块内的CDB提供数据给所述业务模块，使其恢复到原来的配置和状态。

优选地，所述SDN交换机还包括与所述中央数据服务模块通信的客户应用模块。

优选地，所述用户接口(UI)模块包括命令行UI、网页(WEB)UI、简单网络管理协议(SNMP)UI和南向接口(SBI)UI中的一种或几种组合。

本发明实现的SDN交换机可以提供两种服务，一种是：CDB配置服务，另一种是CDB数据监控服务，其中提供的CDB配置过程，包括以下步骤：

所述用户接口模块通过配置客户端库访问所述中央数据服务模块，下一个配置业务；

所述中央数据服务模块将所述配置业务转发给所述业务模块进行相应的业务逻辑处理；

在所述业务模块内若配置成功，则更新本地中央数据库，并将配置结果依次返回给所述中央数据服务模块和用户接口模块；

所述用户接口模块将接收到的所述配置结果显示给用户。

优选地，所述业务模块进行的业务逻辑处理包括参数检查、配置校验、资源检查、下硬件表项。

SDN交换机提供的CDB数据监控，包括以下步骤：

所述客户应用向所述中央数据服务模块订阅监控数据；

所述硬件适配模块检测到监控数据的变化状态，并通知给所述业务模块；