[发明专利]一种基于OpenFlow的SDN流量测量方法

摘要

本发明公开了一种基于OpenFlow的SDN流量测量方法，控制器根据流量测量需求生成测量流表项，将对应交换机中满足流量测量需求的数据流对应的转发流表项的操作指令增加转入流量测量流表的操作，使得这些数据流通过测量流表项的计数器进行累计。控制器在流量测量需求输入、新流到达、时间间隔达到最大时主动向交换机发送流量查询信息进行流量查询，在测量流表项被删除时被动接收交换机上报的流量信息，从而进行流量信息采集和统计，将结果保存到流量统计结果表中。本发明通过采用测量流表项，解决现有SDN流量测量中开销大、不能识别通配符等问题，实现灵活、准确的流量测量。

主权项

一种基于OpenFlow的SDN流量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将流量测量需求输入至基于OpenFlow的SDN网络中的控制器，流量测量需求中设置有交换机编号和测量相关字段，测量相关字段根据测量需要进行设置；S2：控制器接收到流量测量需求后，将测量相关字段作为匹配项组合成为测量流表项的匹配头部，然后向交换机编号对应的交换机查询流表，根据反馈的流表中的各转发流表项对测量流表项进行匹配，匹配规则为：如果转发流表项匹配头部中的匹配项包含测量流表项匹配头部中的所有匹配项，或测量流表项匹配头部中的匹配项包含转发流表项匹配头部中的所有匹配项，即为匹配成功，其他情况均为匹配不成功，如果匹配不成功，控制器不作任何操作，如果匹配成功，控制器向匹配成功的转发流表项对应的交换机下发测量流表项并存入交换机本地的流量测量流表，流量测量流表的序号大于该交换机中所有其他转发流表的序号，发送指令在匹配成功的转发流表项的操作指令中增加转入流量测量流表的操作，并向交换机发送流表查询消息，将下发交换机的编号和测量流表项的匹配头部存入已下发流表项记录表，记录下发时间作为起始时间T0，将起始数据量D0置为0；进入步骤S3；S3：在流量测量过程中，每当控制器接收到来自交换机的PacketIn消息，则从PacketIn消息中解析得到交换机编号和测量相关字段，与流量测量需求的交换机编号和测量相关字段进行匹配，如果匹配不成功，则不作任何操作，如果匹配成功，则将测量相关字段组合成为测量流表项的匹配头部，判断交换机编号和测量流表项是否存在于已下发流表项记录表中，如果存在，则在下发的转发流表项的操作指令中增加转入流量测量流表的操作，并向该交换机发送流表查询消息，进入步骤S4；如果不存在，将测量流表项下发至对应的交换机，并存入交换机本地的流量测量流表，在下发的转发流表项的操作指令中增加转入流量测量流表的操作，并向交换机发送流表查询消息，将下发交换机的编号和测量流表项的匹配头部存入已下发流表项记录表，记录下发时间作为起始时间T0，将起始数据量D0置为0，进入步骤S4；S4：控制器发送流量查询消息后，监测当前时间与起始时间T0的时间间隔，当时间间隔等于预设的最大时间间隔t时，控制器再次向交换机发送流量查询消息；S5：交换机接收到流表查询消息后，读取对应测量流表项中计数器得到的数据量D1，以当前时间作为终止时间T1，将数据量D1和终止时间T1发送给控制器，控制器计算时间t内的数据流量D＝D1‑D0和平均速率s＝D/(T1‑T0)，将交换机编号、测量流表项匹配头部、起始时间T0、终止时间T1、数据流量D和平均速率s记入流量统计结果列表，更新起始时间T0＝T1，起始数据量D0＝D1；S6：当交换机中的测量流表项删除，交换机主动读取对应测量流表项中计数器得到的数据量D1，如果是因为空闲超时删除，以当前时间减去空闲超时值作为终止时间T1，否则以当前时间作为终止时间T1，交换机将数据量D1和终止时间T1发送给控制器，控制器计算数据流量D＝D1‑D0和平均速率s＝D/(T1‑T0)，将交换机编号、流表项匹配头部、起始时间T0、终止时间T1和数据流量D记入流量统计结果列表，删除下发流表项记录表的对应记录；S7：当流量测量结束条件达到时，控制器删除对应流量测量需求，并查询已下发流表项记录表是否存在对应的测量流表项记录，如果不存在，不作任何操作，否则向测量流表项对应的交换机发送测量流表项删除指令，交换机在接收删除指令后删除对应的测量流表项。