[发明专利]基于FPGA的SDN网络流量测量系统及方法

摘要

本发明提出了一种基于FPGA的SDN网络流量测量系统及方法，用于解决现有技术中存在的测量效率和精度较低的技术问题。实现步骤为：1.控制器构造测量流表和测量流量数据包；2.交换机转发测量流量数据包；3.流量采集模块采集统计帧；4.流量存储模块存储统计帧；5.地址映射模块获取统计帧的流号和分组长度；6.控制单元模块解析流计数器地址解析；7.分组数计算模块测量分组数；8.流容量计算模块测量流容量和基本增量；9.流量分析模块计算新的分组数和新的流容量；10.流量通告模块将新的流计数器值返回给控制器，实现对网络流量的实时测量。

主权项

1.一种基于FPGA的SDN网络流量测量系统，包括控制器、交换机组和测量模块，其中：所述控制器，用于构造测量流表和测量流量数据包，并对自身的流量和交换机的流量进行管理；所述交换机组，包括串联的源交换机、多个中间交换机和目的交换机，所述交换机支持Open Flow协议，其中，源交换机用于根据控制器下发的侧量流表，在控制器下发的数据包中识别与测量流表相匹配的测量流量数据包并转发，多个中间交换机用于实现测量流量数据包的转发，目的交换机用于将测量流量数据包返回给控制器；其特征在于：所述测量模块，包括通过FPGA实现的流量采集模块、流量存储模块、地址映射模块、控制单元模块、分组数计算模块、流容量计算模块、流量分析模块和流量通告模块，其中：所述流量采集模块，用于采集每个交换机端口的测量流量数据包；所述流量存储模块，用于存储流量采集模块采集的测量流量数据包的统计帧；所述地址映射模块，用于根据测量流量数据包的统计帧的流号在哈希表中查找当前流的计数器地址，并将计数器地址和测量流量数据包的统计帧的分组长度传送给控制单元模块；所述控制单元模块，用于对计数器地址进行解析，向分组数计算模块传送解析的分组数计数器值，向流容量计算模块传送分组长度以及解析出的流容量计数器值；所述分组数计算模块，用于计算当前流分组数计数器的采样概率，向流量分析模块发送采样命令；所述流容量计算模块，用于计算当前流容量计数器的采样概率和基本增量，向流量分析模块发送采样命令和基本增量；所述流量分析模块，用于分析计算新的分组数计数器值和新的流容量计数器值，向流量通告模块发送新的流计数器值；所述流量通告模块，用于将新的流计数器值返回给控制器。