[发明专利]无线自组织网络多控制器通信方法

说明书

本发明公开的一种无线自组织网络多控制器通信方法，网络整体架构清晰，控制节点功能明确，通道带宽开销可控，能够有效提升无线信道利用率。本发明通过下述技术步骤实现：步骤1，基于服务器/客户端架构，搭建控制器东西向通道，建立控制器间TCP连接；步骤2，根据所述连接确定视图同步模式，各控制器基于与服务器连接的无线链路质量确定视图同步模式；步骤3，根据所述视图同步模式，各控制器将局部视图信息异步上报至服务器；步骤4，根据所述上报的局部视图信息，服务器整合并存储全局视图信息，当有跨域通信需求时，采用暖备份方式，服务器将所述全局信息下发至源节点所属控制器，由控制器完成跨域路径计算；提高网络鲁棒性。

技术领域

本发明属于软件定义无线自组织网络技术领域，尤其涉及一种软件定义无线自组织网络多控制器之间东西向通信方法。

背景技术

当前，软件定义网络成为计算机网络中一个热门的研究领域。软件定义网络架构通过抽象网络设备的控制功能，将网络中的控制功能集中到控制器中，网络设备变成简单的数据包的转发设备，从而实现了网络中数据平面和控制平面的分离。最初软件定义网络（SoftwareDefinedNetwork，SDN）提出的架构非常简单，目的仅是让科研人员能够快速地进行SDN实验，整个网络由单个控制器和若干交换设备组成。所有交换设备都向控制器发送各自状态信息，由控制器形成全局网络视图信息。随着网络规模的扩大，控制流量增多，控制器处理能力有限，容易导致网络收敛速度变慢。因此，在大规模的SDN网络中单一的控制器很难满足需求，需要部署多个控制器进行协同管理，由此引发多控制器间的通信需求。

目前关于SDN网络多控制器间通信（也称为东西向接口）研究主要包括垂直式和水平式两种架构。垂直式架构是在多个控制器之上再叠加一层超级控制器，此时普通控制器和超级控制器形成父子拓扑关系，普通控制器只负责各自子域网络管理，收集子域内转发设备状态信息，形成局部网络视图，普通控制器将局部视图统一汇总至超级控制器，超级控制器完成全局视图信息收集、存储。典型案例有Kandoo、Orion、OpeneXchange等。垂直式架构获取全局视图信息流程简单、架构清晰，各普通控制器仅需要将各自局部视图发送至超级控制器汇总。当数据平面跨域通信时，普通控制器仅有局部信息，无法计算出合适路径，需要向超级控制器发起协助，超级控制器根据全局视图信息计算出跨域路径，再经各普通控制器下发至请求设备，控制路径时延较大。水平式架构中所有控制器没有级别之分，各控制器之间分布式交互各自局部视图信息，通过相互迭代的过程，形成全局网络视图信息。典型方案有HyperFlow、ONOS、West-EastBridge等。可以看出，水平式架构通过各控制器分布式同步机制，通过相互迭代、更新的过程形成全局视图信息，当跨域路径请求时，各控制器均有全局视图信息，无需其他控制器协助即可完成跨域路径的计算，跨域路径计算流程简单，但是分布式同步必然会出现全局视图一致性问题，且相互交互视图信息过程繁琐。此外，上述东西向方案均是各控制器厂商从各自需求出发，针对的仅是各自面临的场景，缺乏统一的标准。上述方案都是面向有线网络场景设计，针对无线网络带宽受限、拓扑高动态等特征没有考虑。因此，现有SDN东西向解决方案在软件定义无线网络场景中存在较多不足。

发明内容

本发明针对以上问题，以及现有SDN东西向解决方案在软件定义无线网络场景中存在较多的不足之处，提供一种网络整体架构清晰，控制节点功能明确，通道带宽开销可控，能够有效提升无线信道利用率，最小信道带宽能够实现全局网络视图信息同步，同时具备故障自愈能力的软件定义无线自组织网络多控制器间东西向通信的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种无线自组织网络多控制器通信方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，基于服务器/客户端架构，在软件定义无线自组织网络中，搭建异构多控制器协同通信的东西向通道，所有SDN控制器作为客户端，主动与服务器建立连接；