Sdn架構(gòu)中基于多vtn組合的網(wǎng)絡業(yè)務實現(xiàn)方法
【技術(shù)領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及多租戶虛擬網(wǎng)絡(VTN)領域，尤其涉及一種SDN架構(gòu)中基于多VTN組合的網(wǎng)絡業(yè)務實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Networking,簡稱SDN)是一種新型的網(wǎng)絡架構(gòu)及技術(shù)，起源于2006年斯坦福大學的Clean Slate研究課題。其主要特征在于控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面分離，開放接口和集中控制。將轉(zhuǎn)發(fā)平面和控制平面分離能夠把網(wǎng)絡看成一個邏輯或虛擬的實體，將轉(zhuǎn)發(fā)行為抽象;提供標準化的開放接口，能夠?qū)崿F(xiàn)應用和網(wǎng)絡的無縫集成;集中控制則可以獲取網(wǎng)絡資源(eg.流、功能、鏈路、虛擬租戶網(wǎng)絡)的全局信息并根據(jù)業(yè)務需求對資源進行全局調(diào)度和優(yōu)化。當前主流的SDN主體框架有從用戶角度提出的ONF(Open Networking Foundat1n，開放網(wǎng)絡基金會)SDN架構(gòu)，從網(wǎng)絡運營商角度提出的ETSI(European Telecommunicat1ns Standards Institute，歐洲電信標注化協(xié)會)NFV(Network Funct1ns Virtualizat1n，網(wǎng)絡功能虛擬化)架構(gòu)和為具體實現(xiàn)SDN架構(gòu)由業(yè)界巨頭Cisco、IBM、Microsoft等聯(lián)合提出的OpenDaylight開源SDN項目。OpenDaylight開源項目于2013年4月提出，旨在打破大廠商對于網(wǎng)絡硬件的壟斷，驅(qū)動網(wǎng)絡技術(shù)創(chuàng)新力。
[0003]VTN是SDN控制器中用于提供多租戶虛擬網(wǎng)絡的一項應用。通常為每個部門的系統(tǒng)配置網(wǎng)絡需要耗費大量的人力、物力，同樣，需要為每個租戶安裝各種網(wǎng)絡應用，并且很難共享這些資源，因此，設計、部署、管理整個復雜的網(wǎng)絡是一項繁重的任務。為了解決這一難題，OpenDaylight提出在控制器中使用VTN，VTN的獨特之處在于邏輯抽象平臺。VTN將邏輯層面與物理層面完全分離，用戶可以設計、利用任何所需網(wǎng)絡，并且無需了解物理網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)和帶寬限制。
[0004]VTN允許用戶根據(jù)對L2/L3層網(wǎng)絡的感知來定義網(wǎng)絡。由此可知，基于VTN設計的網(wǎng)絡會自動被映射到底層物理設備，并配置到支持SDN控制協(xié)議的獨立的交換機上。這樣不僅屏蔽了底層網(wǎng)絡的復雜性而且可以更好的管理網(wǎng)絡資源，減少了網(wǎng)絡服務的配置時間和配置錯誤。
[0005]VTN代碼的核心部分開源，通過C++開發(fā)實現(xiàn)，配置虛擬網(wǎng)絡模型，是SDN控制器的一項重要API ApenDaylight VTN功能主要包括:(I)網(wǎng)絡虛擬化功能。虛擬網(wǎng)絡架構(gòu)、物理網(wǎng)絡資源的映射、vBridge功能、vRouter功能、流過濾功能；(2)多種控制器協(xié)調(diào)控制網(wǎng)絡；
(3)0penFlow網(wǎng)絡和L2/3層網(wǎng)絡間的協(xié)調(diào)合作；(4)VTN API。
[0006]服務質(zhì)量(QoS)，指一個網(wǎng)絡能夠利用各種基礎技術(shù)，為指定的網(wǎng)絡通信提供更好的服務能力，是網(wǎng)絡的一種安全機制，以及用來解決網(wǎng)絡延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)。在正常情況下，如果網(wǎng)絡只用于特定的無時間限制的應用系統(tǒng)，并不需要QoS，比如Web應用，或E-mail設置等。但是對關鍵應用和多媒體應用就十分必要。當網(wǎng)絡過載或擁塞時，QoS能確保重要業(yè)務量不受延遲或丟棄，同時保證網(wǎng)絡的高效運行。計算機網(wǎng)絡是由多個互聯(lián)的結(jié)點組成的，結(jié)點之間需要不斷地交換數(shù)據(jù)與控制信息.要做到有條不絮地交換數(shù)據(jù)，每個結(jié)點都必須遵守一些事先約定好的規(guī)則.一個協(xié)議就是一組控制數(shù)據(jù)通信的規(guī)則.這些規(guī)則明確地規(guī)定了所交換數(shù)據(jù)的格式和時序.這些為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標準被稱為網(wǎng)絡協(xié)議。
[0007]網(wǎng)絡協(xié)議主要由以下3個要素組成。①語義:語義是用于解析比特流的每一部分的意義。它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作和做出的響應。②語法:語法是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序的意義。③時序:時序?qū)κ录崿F(xiàn)順序的詳細說明。
[0008]網(wǎng)絡協(xié)議是網(wǎng)絡上所有設備(網(wǎng)絡服務器、計算機及交換機、路由器、防火墻等)之間通信規(guī)則的集合，它規(guī)定了通信時信息必須采用的格式和這些格式的意義。大多數(shù)網(wǎng)絡都采用分層的體系結(jié)構(gòu)，每一層都建立在它的下層之上，向它的上一層提供一定的服務，而把如何實現(xiàn)這一服務的細節(jié)對上一層加以屏蔽。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是將網(wǎng)絡應用按照業(yè)務屬性進行劃分，同時為每個業(yè)務創(chuàng)建一個特定VTN，實現(xiàn)基于多VTN組合的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明將各個VTN網(wǎng)絡統(tǒng)一到資源管理平臺進行集中控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)資源的高效管理，統(tǒng)籌整個網(wǎng)絡應用的業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸。
[0010]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括如下步驟:
步驟1:根據(jù)網(wǎng)絡應用的業(yè)務特性，創(chuàng)建若干個VTN網(wǎng)絡，并設定每個VTN的價格和服務質(zhì)量要求；
步驟2:根據(jù)每個VTN的價格和服務質(zhì)量要求，為各個VTN網(wǎng)絡選擇最優(yōu)的物理實現(xiàn)機制;
步驟3:根據(jù)每個VTN的服務質(zhì)量要求，在現(xiàn)有網(wǎng)絡協(xié)議集合中選擇一組網(wǎng)絡協(xié)議，通過對網(wǎng)絡協(xié)議的裁剪提高數(shù)據(jù)傳輸效率；
步驟4:通過集中控制來協(xié)調(diào)各個VTN網(wǎng)絡的價格和服務質(zhì)量，支持整個網(wǎng)絡應用的數(shù)據(jù)傳輸；
步驟I所述的VTN是SDN控制器中用于提供多租戶虛擬網(wǎng)絡的一項應用，它的獨特之處在于邏輯抽象平臺。VTN將邏輯層面與物理層面完全分離，用戶可以設計、利用任何所需網(wǎng)絡，并且無需了解物理網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)和帶寬限制。將網(wǎng)絡應用按照業(yè)務屬性進行劃分，并且為每一個業(yè)務創(chuàng)建一個特定的VTN網(wǎng)絡，同時按照所屬業(yè)務的特性設定各VTN網(wǎng)絡的價格因素和服務質(zhì)量要求。
[0011]步驟2所述的滿足各VTN的標準的物理數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)機制有很多，例如以太網(wǎng)，無線電等，依據(jù)用戶的需求從中選擇最優(yōu)的實現(xiàn)方式。
[0012]步驟3所述的網(wǎng)絡協(xié)議是網(wǎng)絡上所有設備之間通信規(guī)則的集合，它規(guī)定了通信時信息必須采用的格式和這些格式的意義。在網(wǎng)絡應用中每一個VTN網(wǎng)絡對應特定的網(wǎng)絡業(yè)務，所以單一屬性的VTN網(wǎng)絡應用特性清晰，并且VTN網(wǎng)絡的資源有限，因而在不違背協(xié)議標準的前提下，要根據(jù)實際需求對協(xié)議進行一定程度的裁剪，只保留完成工作的基本協(xié)議內(nèi)容。
[0013]步驟4所述的將各個VTN網(wǎng)絡統(tǒng)一到資源管理平臺進行集中控制，統(tǒng)合網(wǎng)絡資源，通過動態(tài)調(diào)整物理網(wǎng)絡承載的數(shù)據(jù)量大小，來實現(xiàn)網(wǎng)絡資源