[发明专利]基于SDN的网络阻塞解决方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种基于SDN的网络阻塞解决方法及系统。

背景技术

当前庞大的数据中心能够实现海量的计算任务和海量信息的存储，为用户提供云计算服务，并在商业应用上取得了成功。云计算技术的迅速发展带动了数据中心的变革，数据中心可以有效整合资源、提高资源利用率、节约能源、降低运行成本。数据中心是信息系统的核心，主要功能是通过网络向用户提供信息服务。数据中心通过虚拟化技术将资源构建成动态的虚拟资源池，使用虚拟资源管理技术可以实现云计算资源自动部署、动态扩展和按需分配的功能。

SDN(Software Defined Network,软件定义网络)是一种新型的基于软件的网络架构及技术，其核心在于控制平面与数据平面相分离、灵活的编程接口开放。对比传统网络，SDN技术通过集中控制器取代了原来的路由协议自协商方式，极大地提升了网络的管控效率和开放程度。云计算背景下密集型数据中心中，SDN技术可以提供大规模、高拓展性、灵活资源调度和高带宽等网络需求，表现出了天然适用于新型数据中心网络的特性，因此SDN的首要应用场景是数据中心网络；SDN技术面临诸多问题和挑战。

当前数据中心网络经常发生网络阻塞的问题，传统的解决网络阻塞方案为：产生一个随机数作为标记写在分组头部，中间路由器根据标记决定分组的路由方案，该路由方案提前为每条数据流选择K条最短路径，当发生阻塞的时候，按顺序遍历这K条路径直到找到一条不阻塞的路径，但是，这种传统的解决网络阻塞方案计算开销大。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明实施例提供了一种基于SDN的网络阻塞解决方法及系统，其能够有效解决网络阻塞的问题，且计算开销小。

本发明实施例解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，提供了一种基于SDN的网络阻塞解决方法，它包括以下步骤：

获取拓扑信息：获取网络全局拓扑信息；

确定转发路径：通过计算路径负载确定数据流的转发路径；

分配转发路径：采用确定的转发路径进行数据流转发。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述获取拓扑信息的过程为：利用LLDP协议获取网络全局拓扑信息。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述确定转发路径的过程为：首先计算任意两个节点之间的所有路径，并依照跳数升序的方式对路径进行排序，然后依次计算每条路径中各个链路的负载，并统计出每条路径的最大负载，如果路径的负载超过门限值就判定为阻塞，则选择不阻塞的路径作为数据流的转发路径。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述门限值设定为链路利用率＝90％。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述分配转发路径的过程为：将确定的转发路径分别分配给数据流的不同数据包，相同数据流的所有数据包通过不同的转发路径进行同时转发。

作为本实施例一种可能的实现方式，本实施例的基于SDN的网络阻塞解决方法还包括步骤：

降低源主机的发送速率。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述降低源主机的发送速率的过程为：计算目的主机的缓存大小，如果发生网络阻塞则通知源主机降低发送数据包的速率。

另一方面，还提供了一种基于SDN的网络阻塞解决方法，其特征是，当检测到网络中有节点处于阻塞状态时，选择一条或者多条合适的数据流在阻塞节点进行重路由，并降低发送速率。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述进行重路由的过程包括以下步骤：

获取拓扑信息：获取网络全局拓扑信息；

确定转发路径：通过计算路径负载确定数据流的转发路径；

分配转发路径：采用确定的转发路径进行数据流转发。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述获取拓扑信息的过程为：利用LLDP协议获取网络全局拓扑信息。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述确定转发路径的过程为：首先计算任意两个节点之间的所有路径，并依照跳数升序的方式对路径进行排序，然后依次计算每条路径中各个链路的负载，并统计出每条路径的最大负载，如果路径的负载超过门限值就判定为阻塞，则选择不阻塞的路径作为数据流的转发路径。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述门限值设定为链路利用率＝90％。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述分配转发路径的过程为：将确定的转发路径分别分配给数据流的不同数据包，相同数据流的所有数据包通过不同的转发路径进行同时转发。