[发明专利]一种支持网络流量抖动的OpenFlow虚拟流表弹性加速查找方法

权利要求书

1.一种支持网络流量抖动的OpenFlow虚拟流表弹性加速查找方法，其特征在于，所述流表弹性加速查找方法根据数据分组到达间隔，识别网络中的活跃精确流，并将其全部存入可伸缩缓存；可伸缩缓存由多个逻辑分段组成，在网络流量发生抖动时，通过增加或缩减分段以及时调整缓存容量，始终容纳所有活跃精确流；对于到达OpenFlow虚拟交换机的分组，将查找命中缓存，并根据命中缓存项中存储的流表项索引值定位对应的流表项，进而根据其中的动作集完成分组转发。

2.根据权利要求1所述的一种支持网络流量抖动的OpenFlow虚拟流表弹性加速查找方法，其特征在于，所述OpenFlow虚拟流表弹性加速查找方法，具体包括以下操作：

a、OpenFlow虚拟流表查找操作

每个到达OpenFlow虚拟交换机的数据分组，通过查找流表匹配对应的流表项，进而根据其中的动作集完成分组转发；

每个到达OpenFlow虚拟交换机的数据分组，通过查找可伸缩缓存以定位流表中对应的流表项；

b、OpenFlow虚拟流表插入操作

当OpenFlow虚拟交换机收到控制器下发的带ADD命令的flow_mod消息时，需根据消息内容新建一条流表项，并插入到OpenFlow虚拟流表中；

c、OpenFlow虚拟流表删除操作

当OpenFlow交换机收到SDN控制器下发的带DELETE命令的flow_mod消息后，需删除对应的流表项，并同步更新可伸缩缓存；

d、OpenFlow虚拟流表的超时扫描操作

根据系统当前时间和流表项时间戳的差值判断是否超过超时间隔，若已超时，则将该流表项从OpenFlow虚拟流表中删除，并同步更新可伸缩缓存。

3.根据权利要求2所述的一种支持网络流量抖动的OpenFlow虚拟流表弹性加速查找方法，其特征在于，所述a、OpenFlow虚拟流表查找操作，具体包括以下步骤：

当OpenFlow虚拟交换机收到网络中的某个数据分组后，首先解析并提取其头部信息，以获取流标识符fid；然后使用流标识符fid查找可伸缩缓存；

若缓存查找成功，则根据匹配缓存项中的流表项索引值addr定位对应的流表项；进一步，读取该流表项的匹配字段，并检验流标识符fid是否与该匹配字段一致；若一致，则跳过元组空间搜索操作，直接根据该流表项的动作集完成分组转发；最后，更新流表项中的相关字段，并更新匹配缓存项的时间戳；

若缓存查找失败，则继续执行元组空间搜索，即依次查找各个掩码对应的元组；若成功匹配某条流表项，则根据其中的动作集转发处理分组；然后，判断该流表项是否进入活跃状态，即判断当前分组和最近分组的到达时间间隔是否小于某个阈值PIT；若小于PIT，则表明该流表项已进入活跃状态，将该流表项存入可伸缩缓存；

若元组空间搜索失败，则该分组属于一条新流，OpenFlow虚拟交换机将把该分组信息封装成Packet-in消息发送给SDN控制器，以请求下发对应的流规则。

4.根据权利要求3所述的一种支持网络流量抖动的OpenFlow虚拟流表弹性加速查找方法，其特征在于，所述查找可伸缩缓存，具体包括如下步骤：

获取分组的流标识符fid，通过哈希函数h(·)得到流指纹ffp；然后针对每个分段，根据其对应的子哈希函数计算流的候选位置，进而将流指纹ffp与所有候选位置对应的缓存项进行匹配；若成功匹配某条缓存项，则返回其中的流表项索引值addr；否则，返回无效值。