[发明专利]一种基于SDN的工业互联网标识流量缓存处理方法

说明书

本发明提供了一种基于SDN的工业互联网标识流量缓存处理方法，其特征在于，在不影响原有标识客户端配置的基础上，基于已有的标识服务解析系统，利用SDN机制，将请求流量引入到缓存设备，并提供单机和主备两种模式；还提供了一种基于SDN的工业互联网标识数据缓存目标算法，计算得出缓存目标，提高缓存命中率；同时动态感知缓存使用情况，当缓存的存储容量不足时，根据事先设定，进行设备自动扩容操作。本发明根据参数设定来下发策略，接管标识请求流量，不修改标识客户端配置，将需要被缓存的流量引入到缓存设备；本发明优化了标识数据管理系统在应对海量标识解析请求时的服务性能，提高响应速度，降低访问时延。

技术领域

本发明涉及工业互联网标识请求服务领域，具体涉及一种基于SDN的工业互联网标识流量缓存处理方法。

背景技术

工业互联网是链接工业全系统、全产业链、全价值链，并且支撑工业智能化发展的关键基础设施，是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态和应用模式，是互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体，也是全球新一轮产业竞争的制高点。目前，国内工业互联网标识解析系统已在2018年底上线运行。该系统是整个网络实现互联互通的关键基础设施，是数据流通的关键。已经成为各行业或地区各企业接入工业互联网的入口，成为平台应用获取数据的第一步。它是工业互联网的重要组成部分，是实现工业全要素、各环节信息互通的关键枢纽，更是工业互联网安全运行的核心基础设施之一。

而工业互联网的标识数据将大大超过现有的互联网标识数据，需要工业互联网标识数据管理系统具有极高的性能和可靠性，针对工厂内柔性制造等特定场景还需要保证较低的解析时延。

当前的工业互联网标识数据解析管理系统，基本采用的是传统网络架构，节点在面临海量标识解析数据请求时，压力过大，难以支撑。本发明提供的这种基于SDN的标识请求流量缓存方法，通过设计边缘计算节点和标识解析系统互联，将缓存设备部署在边缘计算节点的云计算平台上，将标识编码解析的结果缓存，可以有效的降低访问延迟。通过缓存目标算法，计算出最值得缓存的目标数据，提高缓存命中率。基于云平台建立的缓存设备，能更加方便的进行扩容操作。

发明内容

本发明针对工业互联网标识数据管理服务，面临着海量的标识解析请求流量时，压力过大，无法及时响应请求的场景。为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种基于SDN的标识请求流量缓存的处理方法，其特征在于，包括基础设施搭建、缓存创建管理；所述基础设施搭建是在不影响原有标识客户端配置的基础上，基于已有的标识服务解析系统，利用SDN机制，将请求流量引入到缓存设备；所述缓存创建管理是对缓存设备具体信息的记录，为后续标识流量引流提供环境数据依据。

所述基础设施搭建，包括调整现有标识节点服务器部署模式、创建缓存设备，搭建方式具体包括如下步骤：

S1：从标识服务器直连传统二层交换机，改为直连SDN交换机；由客户端发起的标识解析请求，经由互联网来到二级节点的二层交换机直连SDN交换机；所有的流量受SDN交换机管控；

S2：在云计算平台采用事先准备好的缓存镜像创建缓存设备，缓存镜像分为主备缓存，创建1个为单机模式，2个为主备模式；在云平台上创建SDN虚拟交换机，一般使用OVS镜像；创建缓存设备到OVS的链路，标识请求流量通过OVS交换机到达缓存设备；

S3：在SDN物理交换机和虚拟交换机之间创建隧道，让标识请求流量经过隧道进入缓存设备，缓存结果经隧道返回。

所述缓存创建管理，是记录基础设施中缓存设备的具体信息，所述记录基础设施中缓存设备的具体信息包括缓存设备的管理口浮动IP、缓存数据服务IP、接入OVS的端口号、Mac地址、缓存空间大小设定、缓存模式设定，包括单机模式或主备模式；创建管理基本的缓存信息，为后续提供引流策略提供环境数据依据。