[发明专利]一种基于SDN的MPLS网络控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机网络技术，特别是涉及一种基于SDN的MPLS网络控制系统及方法。

背景技术

当前，数据中心流量主要分为两种类型，南北向流量和东西向流量。南北向以用户访问数据中心内容为主，东西向流量包括：数据中心云资源池(同一数据中心内或跨数据中心)同步、备份，CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)流量推送等。对于上述的各类流量，目前较少使用流量工程机制，造成了数据中心内部或数据中心之间链路利用效率不高的问题，主要体现在两方面：对于同步、备份流量，大部分情况下这些流量的链路带宽利用率很低，造成网络带宽资源浪费。对于推送流量，由于其流量主要集中在访问忙时，通常波峰比较集中。为保证流量峰值传输带宽，链路带宽只能按照峰值来设计，造成了链路带宽率在正常流量情况下利用率很低，加剧了网络带宽资源浪费。

多协议标签交换(MPLS，Multi-Protocol Label Switching)是一种用于快速数据报文交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由地址、转发和交换等能力。但由于MPLS采用的分布式控制导致很难感知链路带宽利用率，收集、分析全网流量分布情况。因此，现有的MPLS网络虽然能够改善网络带宽资源的利用率，但仍然具有很大的网络带宽资源利用率的改善空间。

鉴于此，如何利用MPLS网络进一步提高网络带宽资源的利用率就成了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于SDN的MPLS网络控制系统及方法，用于解决现有技术中网络带宽资源的利用率有待于进一步提高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于SDN的MPLS网络控制系统，所述基于SDN的MPLS网络控制系统包括：SDN控制器，用于向交换机下发IP转发表、标签转发表以及流表，所述流表包括用于根据目的IP匹配IP报文以及根据标签匹配带标签报文；当根据目的IP匹配成功时，执行的IP报文处理操作包括：查询所述IP转发表获取网关以及出标签信息，并转发所述IP报文；当根据标签匹配成功时，执行的带标签报文处理操作包括：查询所述标签转发表获取出端口以及出标签信息，并转发所述带标签报文；所述交换机包括边界交换路由器以及标记交换路由器；所述边界交换路由器用于接收所述IP转发表、标签转发表以及流表，并根据所述流表进行对所接收报文进行处理，所述边界交换路由器的处理包括将进入所述MPLS网络的IP报文转换成带标签报文以及将离开所述MPLS网络的带标签报文转换成IP报文；所述标记交换路由器用于接收所述标签转发表以及流表，并根据所述流表进行对所接收报文进行处理，所述标记交换路由器的处理包括将带标签报文进行转发。

可选地，SDN控制器根据全网的流量分布情况建立标签转发通道，并将所述标签转发通道转换成所述IP转发表、标签转发表下发给所述交换机。

可选地，所述标签转发通道包括多条，每条所述标签转发通道根据不同的链路带宽状况分配不同的权重；所述标签转发通道转换成的所述IP转发表、标签转发表具备根据权重进行转发的功能。

可选地，所述IP转发表为二级索引表；其中，所述一级IP转发表包括目的IP，掩码，二级表索引号；二级IP转发表包括网关、出标签以及下一索引号；所述执行的IP报文处理操作的具体实现包括：当所述IP报文匹配一级IP转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级IP转发表中获得网关和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级IP转发表的二级表索引号。

可选地，所述标签转发表为二级索引表；其中，所述一级标签转发表包括入端口、入标签、二级表索引号；二级标签转发表包括出端口、出标签以及下一索引号；所述执行的带标签报文处理操作的具体实现包括：当带标签报文匹配一级标签转发表后，获得二级表索引号，然后根据所述二级表索引号在二级标签转发表中获得出端口和出标签以及下一索引号；所述下一索引号将回写到一级标签转发表的二级表索引号。