[发明专利]基于OpenFlow网络的QoS集中管理系统

说明书

技术领域

本发明属于OpenFlow网络设计技术领域，尤其涉及一种基于OpenFlow网络的QoS集中管理系统。

背景技术

OpenFlow网络的核心思想是将网络的传输和控制两个主要功能进行分离，分别由网络中的传输结点，即OpenFlow交换机，以及网络中的控制结点，即核心控制器来实现。当网络出现传输新业务的需求或网络的传输特性需要改变时，管理者只需修改所属网络核心控制器上控制程序的功能逻辑，而完全无需关注或改变底层传输结点组成的网络。OpenFlow增加了网络管理的灵活性和可扩展性。目前有关OpenFlow网络的研究正在逐步展开，涉及传统互联网中的一些关键技术，诸如IP路由、服务质量保证(QOS)以及流量工程等。

作为用户关心的网络特性，网络传输的服务质量保证技术经过多年的研究与发展，已经形成一些技术上较为成熟的业界标准，其中区分服务模型（DiffServ）以其实现简单、可扩展性强的特点在当前的商用网络中得到了广泛的认可和应用。由于DiffServ机制区分域内功能结点的种类，一种高效合理的DiffServ管理机制是确保DiffServ运行效率的重要手段。因此针对DiffServ机制提出一种切实可行的管理框架，是未来研究的方向之一。

发明内容

本发明的目的在于，设计一个OpenFlow网络环境下的集中式管理系统，它可以对底层传输结点上软路由器开源软件开发的DiffServ功能组件进行监测和重配置等管理操作。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种基于OpenFlow网络的QoS集中管理系统，包括OpenFlow交换机以及控制结点，其特征是所述OpenFlow交换机包括顺序连接的区分服务模型功能组件和控制代理组件，所述区分服务模型功能组件用于对到达OpenFlow交换机所在的结点的数据进行标准QoS控制，包括对数据依次进行流分类、测量、标记、队列管理以及队列调度处理，所述控制代理组件用于对区分服务模型功能组件的参数进行相关读/写操作；所述控制结点包括顺序连接的命令配置组件和控制管理组件，所述命令配置组件用于接收管理员发送的指令，所述控制管理组件用于按照设定协议格式将管理员发送的指令封装并进行传输。

本发明实现了OpenFlow网络环境下的QoS集中式管理。

附图说明

图1是OpenFlow控制器通过安全通道控制OpenFlow交换机图；

图2是基于OpenFlow网络的QoS集中管理系统整体框架图；

图3是基于OpenFlow网络的QoS集中管理系统功能模块图；

图4是管理系统功能组件交互流程图；

图5是Click模块连接图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

1、基于OpenFlow网络的QoS集中管理系统分析和框架设计

（1）OpenFlow网络概述

在OpenFlow网络模型中，低层传输结点是一种区别于传统网络结点的特殊以太网交换机。交换机维护一张内部的流表，并通过标准的接口对其进行添加、修改以及删除等操作。OpenFlow网络结构由底层的转发结点，即OpenFlow交换机，以及顶层的转发结点控制器，即Controller组成。

OpenFlow网络中交换机和控制器的通信采用OpenFlow协议进行。OpenFlow协议规定交换机和控制器互通控制信息时,应通过可靠传输的安全通道进行消息的传基于OpenFlow网络的QoS集中管理系统的研究与实现。如图1所示。控制信息包括握手消息、交换机配置消息、状态修改消息、队列配置消息、状态读取消息等。控制消息主要实现交换机向控制器上传数据流的分组，以及控制器向交换机下发流表等操作。

（2）区分服务模型（DiffServ）