[发明专利]基于软件定义数据平面可编程语言的虚拟网络构建方法

说明书

本发明公开基于软件定义数据平面可编程语言的虚拟网络构建方法，其包括如下步骤：S1：使用数据平面可编程语言对交换机内部的数据处理模块以及数据处理模块的流表编写定义程序并编译至交换机；S2：租户向服务提供商提交虚拟网络构建请求，服务提供商将租户请求映射至用于构建虚拟网络的运行时命令，将运行时命令部署至交换机，由交换机实现特定功能；S3：服务提供商通过运行时命令行动态读取交换机状态，根据交换机状态判断不同租户的虚拟网络是否构建成功，若交换机状态正常，则说明构建成功，否则失败。本发明利用编程语言定义交换机处理数据报过程，根据关键字及匹配方法来识别不同租户的业务流，并下发运行时命令实现虚拟网络的划分，该方法简单，实现灵活，实用性强的。

技术领域

本发明涉及软件定义网络及网络虚拟化领域，尤其涉及基于软件定义数据平面可编程语言的虚拟网络构建方法。

背景技术

网络虚拟化技术是通过硬件或者软件虚拟化的技术，这些虚拟网之间相互隔离，但共享底层资源，能够实现对物理链路和交换机等软件定义网络基础设备的资源复用，最大化基础网络设备资源利用率，引起了学术界和业界的广泛关注。为用户构建满足业务需求的虚拟网络的关键在于实现用户需求与底层物理网络资源之间的对应映射，对于目前软件定义网络领域而言，如何在数据平面基础网络设备资源上实现用户需求的映射、构建虚拟网络是软件定义网络中网络虚拟化领域的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供基于软件定义数据平面可编程语言的虚拟网络构建方法，能够借助语言带来的可编程性及运行时命令实现虚拟网络的构建。

本发明采用的技术方案是：

基于软件定义数据平面可编程语言的虚拟网络构建方法，利用编程语言能够定义交换机处理数据报过程的特点，根据关键字及匹配方法来识别不同租户的业务流，同时下发运行时命令从而实现虚拟网络的划分，其包括如下步骤：

S1：使用数据平面可编程语言对交换机内部的数据处理模块以及数据处理模块的流表编写定义程序并编译至交换机，使交换机生成流表；

S2：租户向服务提供商提交虚拟网络构建请求，服务提供商将租户请求映射至用于构建虚拟网络的运行时命令，通过将运行时命令部署至交换机从而为交换机内部用于构建租户虚拟网络的流表添加表项，使交换机在“数据报匹配流表项-交换机执行动作”这一阶段实现特定功能；

S3：服务提供商通过运行时命令行动态读取交换机状态，根据交换机状态判断不同租户的虚拟网络是否构建成功，若交换机状态正常，则说明构建成功，否则失败。

进一步地，所述步骤S1中数据处理模块的定义包括解析模块、入口模块和出口模块的定义，数据处理模块的流表包括用于构建租户虚拟网络的流表。

进一步地，所述步骤S1中数据处理模块的流表定义包括对用于匹配租户业务流的关键字定义、对描述数据报如何匹配关键字的方法的定义、对使用相关匹配方法与关键字相匹配的数据报所需执行的交换机处理动作的定义。

进一步地，所述步骤S1中所述关键字包括源IP地址、目的IP地址、源MAC地址、目的MAC地址和端口号；匹配关键字的方法包括最长网络前缀匹配、精确匹配和五元组匹配；交换机处理动作包括丢包、修改数据报首部字段值、将数据报转发到对应输出端口、增添数据报首部、移除数据报首部和计数。

进一步地，所述步骤S2中虚拟网络构建请求包括交换机数目、链路数目、租户主机数目、租户主机IP地址和租户主机MAC地址。

进一步地，所述步骤S2中服务提供者将租户请求映射至用于构建虚拟网络的运行时命令具体包括以下步骤：

S2-1：收集实际物理网络拓扑的具体信息，