[发明专利]Openflow交换机系统中流表添加速率的测试方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及以太网领域技术，尤其涉及一种Openflow交换机系统中流表添加速率的测试方法及测试系统。

背景技术

目前互联网发展迅速，其应用规模的庞大及其地位的重要性，远远超出了设计者们的想象，而现在的互联网主要有以下弊端：特定的范围内没有统一的管理、网络转发机制与策略单一、运营商难以最大限度优化自身网络、以及传统交换机用于转发的功能和协议多且杂，很难配置，系统容易出错等问题。为应对上述弊端，人们提出了Openflow交换机，其将传统交换机上的报文转发和转发策略分离开来，采用专门的一台控制器（controller）通过网线和交换机连接。这样原来同在一台交换机设备上的报文转发功能（硬件芯片实现）和报文转发策略（各种软件协议）就被分开到了不同的硬件设备上。而一台控制器还可以控制多台Openflow交换机，从而实现了统一的转发控制端，更有效地控制了网络。

Openflow交换机最核心的功能是报文转发，其报文转发机制为：先在流表中进行报文的流匹配，然后根据流表中查找到的行为进行转发。流表包括12个包头域、活动计数器（counters）、0个或多个执行行动（actions）。对每一个包进行查找，如果匹配成功则执行相关策略，否则通过安全通道将包转发到控制器，并由控制器来决策相关行为。一般的，Openflow交换机上的流表是用TCAM硬件来实现的。

对于Openflow交换机系统而言，流表添加速率是尤为重要的指标，其关系到整个Openflow系统的响应速度、稳定性及安全性。然而，由于添加流表的速率一般都很快，可以达到每秒几百或上千条，以至于很难通过测试获得准确的流表添加速率，现有技术中也并没有提供一种可准确测试Openflow交换机系统中的流表添加速率的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Openflow交换机系统中流表添加速率的测试方法。

相应地，本发明还提供一种应用上述方法的流表添加速率的测试系统。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：一种Openflow交换机系统中流表添加速率的测试方法，其包括如下步骤：

S1、通过控制器对Openflow交换机下发第一流及第二流，其中，所述第一流的优先级为第一优先级，其动作类型为转发到其他所有端口，其匹配域为所有报文；所述第二流的优先级为第二优先级，其动作类型为转发到第二端口，其匹配域为IP报文，所述第一优先级低于第二优先级，并且是全局最低优先级；

S2、向Openflow交换机中的第一端口以固定速率SendRate发送报文；

S3、通过控制器对Openflow交换机下发待测流，所述待测流替换所述第二流成为新流，其中，所述待测流与所述第二流的匹配域以及优先级相同，其动作类型为转发到第三端口；

S4、统计第四端口上所有接收到的报文之和ReceivedBits，并计算获得Openflow的流表添加速率SingleInsertRate=SendRate÷ReceivedBits。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤S1之前，该方法还包括：通过控制器删除Openflow交换机上所有的流。

作为本发明的进一步改进，该方法在测试最好情况下的流表添加速度BestCaseInsertRate时，所述步骤S1还包括如下步骤：获取Openflow交换机的流表容量MAX_ENTRIES的大小；通过控制器对Openflow交换机下发N条流，其中，N=MAX_ENTRIES-2，上述N条流的匹配域为非IP报文，其优先级低于所述第二优先级、但大于0，且每条新下发的流的优先级低于前一条下发流的优先级，其动作类型为丢弃。

作为本发明的进一步改进，该方法在测试最坏情况下的流表添加速度WorstCaseInsertRate时，所述步骤S1还包括如下步骤：获取Openflow交换机的流表容量MAX_ENTRIES的大小；通过控制器对Openflow交换机下发N条流，其中，N=MAX_ENTRIES-2，上述N条流的匹配域为非IP报文，其优先级高于所述第二优先级、但小于65535，且每条新下发的流的优先级高于前一条下发流的优先级，其动作类型为丢弃。

作为本发明的进一步改进，该方法还包括如下步骤：获取控制器与交换机之间的网络延时；在计算出的流表添加速率SingleInsertRate、BestCaseInsertRate及WorstCaseInsertRate的基础上减去所述网络延时，以得到最终结果。