[发明专利]一种基于软件定义网络的云网络拓扑构建方法

说明书

本发明提供了一种基于软件定义网络的云网络拓扑实现方法，包括：接收数据包，使用预设的流表对数据包进行匹配生成首包；SDN控制器的数据获取单元接收首包，修改处理逻辑，异步生成首包数据副本；SDN控制器的数据处理单元接收首包数据副本后根据流表规则提取虚拟机通信数据；SDN控制器数据库引擎单元将预处理后数据存放到本地时态数据库，设置时间标签，形成通信时态数据。通过对时态数据库进行配置，使其定时按照数据处理策略对数据进行汇聚统计，使得采集所得的过程数据更精准，进一步减少网络拓扑分析的数据量，提高拓扑分析的效率，节省计算资源。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于软件定义网络的云网络拓扑构建方法。

背景技术

随着互联网的快速发展，网络架构日益复杂，网络运维难度越来越大。为了及时处理网 络故障，运维人员需要获取到网络拓扑信息，并在此基础上对网络拓扑进行可视化，借助网 络拓扑获得更加完备的网络视角和线索，实现对网络故障的快速定位。

在云网络环境中，同一物理机上的多台虚拟机之间的网络通信过程是传统技术难以发现 的，且有别于传统网络拓扑，在上述环境中云网络根据自身云平台虚拟机组网的逻辑有自定 义的网络拓扑结构，如AWS有VPC(Virtual Private Cloud，简称VPC，虚拟私有云)、Openstack 有Neotrun等，但是这类拓扑结构自身只能显示网络的逻辑关系，无法显示设备的状态和连 接通信情况。

为了解决上述问题，现有技术普遍采用在各个流量端口处采集数据包的方式，这种方式 需要部署额外的采集引擎，增加了维护的成本，需要采集数据数量很庞大，在单位时间内网 络通信拓扑分析，对数据包收集，拆分和组合耗时多，处理会耗费大量的计算资源。

业界常用一种基于SDN的LLDP报文实现链路探测的方式来获取网络信息，实现云网络 拓扑的构建，为了达到链路分析的目的，需要由SDN控制器产生并发送大量的报文，这样不 仅容易对控制器的正常业务处理造成影响，还严重消耗网络带宽，拓扑发现的效率很低。

现有技术中还普遍采用在各个流量端口处采集数据包的方式进而解析提取拓扑数据，生 成网络拓扑，这种方式需要部署额外的采集引擎，增加了维护的成本，需要采集数据数量很 庞大，在单位时间内网络通信拓扑分析，对数据包收集，拆分和组合耗时多，处理会耗费大 量的计算资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于软件定义网络的云网络拓扑构建方法，以解决上述背景 技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明无需部署额外的采集引擎，通过修改SDN控制器，使其 在和SDN交换机的网络处理过程中，异步采集过程数据，对接收到的首包进行拷贝，并结合 流表逻辑对首包副本数据进行预处理，从而获取云网络中设备通信数据。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

接收数据包，使用预设的流表对所述数据包进行匹配生成首包；SDN控制器的数据获取 单元接收所述首包；所述SDN控制器修改处理逻辑，异步生成所述首包数据副本。

所述SDN控制器的数据处理单元接收所述首包数据副本后根据所述流表规则提取虚拟 机通信数据；所述通信数据包括：controllerHost、switchId、源目标网卡ID、源目标MAC 地址、源目标IP地址、包类型、源目标端口和流表动作。

所述SDN控制器的数据处理单元将所述controllerHost设置为预处理后数据的分组标签， 其中所述controllerHost是所述SDN控制器的唯一标识。

所述SDN控制器数据库引擎单元将所述预处理后数据存放到本地时态数据库，设置时间 标签，形成通信时态数据。