[发明专利]一种用于软件定义网络SDN的网络信息探测的方法

摘要

一种用于软件定义网络SDN的网络信息探测的方法，括下列操作步骤：(1)网络拓扑探测：SDN控制器通过发送和收集网络拓扑探测包，计算得到软件定义网络的拓扑结构；(2)网络时延探测：SDN控制器通过发送和收集网络时延探测包，计算得到链路的时延；(3)网络带宽探测：SDN控制器通过发送和收集网络带宽探测包，计算得到链路的带宽；本发明充分利用了SDN控制器对openflow协议交换机的控制能力，通过发送探测包的形式灵活实现了对网络拓扑、网络时延和网络带宽的有效探测，并且不会给网络带来过多的额外载荷。

主权项

1.一种用于软件定义网络SDN的网络信息探测的方法，其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：(1)网络拓扑探测：SDN控制器向与其直接相连的openflow协议交换机发送网络拓扑探测包，并命令所述的openflow协议交换机把收到的网络拓扑探测包通过其所有端口发送给与其相连的网络设备上去，所述的SDN控制器通过收集反馈回来的网络拓扑探测包，计算得到所述的软件定义网络的拓扑结构；(2)网络时延探测：SDN控制器向与其直接相连的openflow协议交换机发送网络时延探测包，所述的SDN控制器通过收集反馈回来的网络时延探测包，并基于所得到的软件定义网络的拓扑结构，计算得到相邻openflow协议交换机之间链路的时延；所述的网络时延探测的内容具体包括如下操作子步骤：(21)SDN控制器产生一个预先设定的自己能识别出的网络时延探测包A，通过Packet_out消息将该网络时延探测包A发送到其所控制的并与其直接相连的openflow协议交换机SW1，与此同时所述的SDN控制器获取当前时间TSA；所述的openflow协议交换机SW1接收到所述的Packet_out消息后，拆解下该Packet_out消息中所包含的网络时延探测包A，并将该网络时延探测包通过指定端口发送给与其邻接的openflow协议交换机SW2；所述的openflow协议交换机SW2收到所述的网络时延探测包A后，发现没有与该网络时延探测包A能匹配上的流表项，于是根据流表失配项Table‑Miss Flow Entry，所述的openflow协议交换机SW2通过Packet_in消息把该网络时延探测包A发送给所述的SDN控制器；所述的SDN控制器接收到该Packet_in消息后，解析该Packet_in消息中的数据包，发现是网络时延探测包A，立刻获取当前时间TRA；(22)SDN控制器产生一个预先设定的自己能识别出的网络时延探测包B，通过Packet_out消息将该网络时延探测包B发送到所述的openflow协议交换机SW1，该Packet_out消息命令所述的openflow协议交换机SW1将收到的网络时延探测包B发回到所述的SDN控制器，与此同时所述的SDN控制器获取当前时间TSB；所述的openflow协议交换机SW1接收到该Packet_out消息后，拆解下该Packet_out消息中包含的网络时延探测包B，发现没有与该网络时延探测包B能匹配上的流表项，于是根据流表失配项Table‑Miss Flow Entry，所述的openflow协议交换机SW1通过Packet_in消息把该网络时延探测包B发回给所述的SDN控制器；所述的SDN控制器接收到该Packet_in消息后，解析该Packet_in消息中的数据包，发现是网络时延探测包B，立刻获取当前时间TRB；(23)SDN控制器产生一个预先设定的自己能识别出的网络时延探测包C，通过Packet_out消息将该网络时延探测包C发送到所述的openflow协议交换机SW2，该Packet_out消息命令所述的openflow协议交换机SW2将收到的网络时延探测包C发回到所述的SDN控制器，与此同时所述的SDN控制器获取当前时间TSC；所述的openflow协议交换机SW2接收到该Packet_out消息后，拆解下该Packet_out消息中包含的网络时延探测包C，发现没有与该网络时延探测包C能匹配上的流表项，于是根据流表失配项Table‑Miss Flow Entry，所述的openflow协议交换机SW2通过Packet_in消息把该网络时延探测包C发回给所述的SDN控制器；所述的SDN控制器接收到该Packet_in消息后，解析该Packet_in消息中的数据包，发现是网络时延探测包C，立刻获取当前时间TRC；(24)所述的SDN控制器按照下式计算得到所述的openflow协议交换机SW1和SW2之间链路的时延T，T＝TRA‑TSA‑0.5×(TRB‑TSB+TRC‑TSC)；(3)网络带宽探测：SDN控制器预先向与其直接相连的openflow协议交换机发送专门用于网络带宽探测包转发和修改的流表，然后再向与其直接相连的openflow协议交换机发送网络带宽探测包，所述的SDN控制器通过收集反馈回来的网络带宽探测包，并基于所得到的软件定义网络的拓扑结构，计算得到相邻openflow协议交换机之间链路的带宽。