[发明专利]一种网络虚拟化平台的流规则冲突检测及处理方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域，具体涉及一种网络虚拟化平台的流规则冲突检测及处理方法。 

背景技术

随着互联网技术的飞速发展，互联网应用与用户数量急剧增长，基于TCP/IP的互联网逐渐暴露出许多的问题与弊端。不少国家提出了下一代互联网计划，软件定义网络应运而生。 

OpenFlow软件定义网络由两部分组成：数据平面，用来转发网络流量；控制平面，用来控制网络流量的转发策略。数据平面的OpenFlow交换机内部维护一张转发表，称之为虚拟网络流规则描述表。虚拟网络流规则描述表可以根据数据包包头的一层(物理层)到四层(传输层)特征进行匹配，并指定匹配虚拟网络流规则描述表项的数据包的处理方法。当一个数据包进入OpenFlow交换机后，OpenFlow交换机会查询内部的虚拟网络流规则描述表，按虚拟网络流规则描述表处理数据包。若OpenFlow交换机内部没有能够匹配数据包的虚拟网络流规则描述表，OpenFlow交换机会将这个数据包转发给控制平面的OpenFlow控制器，OpenFlow控制器再向OpenFlow交换机下发一条虚拟网络流规则描述表，指示OpenFlow交换机如何处理这个数据包。OpenFlow交换机和OpenFlow控制器之间的通信遵循OpenFlow协议。OpenFlow协议定义的上行信令(OpenFlow交换机到OpenFlow控制器)和下行信令(OpenFlow控制器到OpenFlow交换机)。 

网络虚拟化层位于OpenFlow交换机和OpenFlow控制器之间， 它接收所有OpenFlow交换机的上行信令，并根据上行信令的特征将它转发给对应的OpenFlow控制器处理。同样，网络虚拟化层收到的OpenFlow控制器下发的下行信令也要对信令进行处理，处理后再将其转发给相应的OpenFlow交换机。 

网络虚拟化平台为网络建立与多个虚拟网络相对应的多个切片(Slice)，为每个Slice指定一个OpenFlow控制器，将属于不同Slice的网络流量转发给对应的OpenFlow控制器以实现网络虚拟化；再向每个Slice中添加流空间(FlowSpace)。流空间描述了转发给Slice的数据流量的特征，至少包含以下多个匹配项中的一个或多个：交换机端口(layer1)，源mac/目的mac或以太网类型(layer2)，源IP/目的IP或协议类型(layer3)，TCP/UDP源端口/目的端口(layer4)。每条流空间都有一个优先级，优先级高的流空间优先进行匹配。 

现有技术中存在以下缺点： 

1）没有定义虚拟网络（虚网）物理范围的机制，当用户需要网络中某些物理资源时，网络虚拟层无法方便的描述所需资源 

2）网络虚拟层对流规则的歧义性没有检查，可能会导致虚拟网络控制器控制信令越界(控制不属于本虚拟网络的数据流)。 

3）虚拟网络流规则只能定义严格匹配或忽略匹配，描述方法不够灵活。 

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种流规则歧义的检测方法，其特征在于：提取需要检测的流规则中的所有匹配项及对应的匹配规则；将所提取的所有匹配项及其对应的匹配规则中的一个分别与其他所有的匹配项及其对应的匹配规则中的每一个两两进行流规则匹配项冲突检测；检查是否还有匹配项及其对应的匹配规则没有与其他所有的匹配项及其对应的匹配规则中的每一个两两进行流规则匹配项冲突检测；如果有，则继续上述流规则匹配项冲突检测的步骤；如果没有，则进一步检查流规则匹配项冲突检测的结果；如果流 规则匹配项冲突检测的结果是全部未发生冲突，则表示当前检测的所有流规则存在歧义；如果流规则匹配项冲突检测的结果是至少有一项发生冲突；则表示当前检测的所有流规则不存在歧义。 

本发明还提供了一种流规则匹配项冲突检测方法，所述流规则匹配类型包括忽略（ignore），相等（equal）和其他（other），其中ignore表示，忽略此匹配域的匹配；equal表示，当数据包与此匹配域的匹配参数相同时匹配；other表示，找出其他此匹配域匹配类型为相等的流规则，若这些流规则都没有匹配，则匹配此条目；其特征在于：只要有一个匹配项的匹配类型为ignore，不论另一个匹配项的匹配类型为ignore，equal和other中的任何一种，记为未发生冲突。 

优选地，当一个匹配项的匹配类型为equal，而另一个匹配项的匹配类型为other时，记为发生冲突。