[发明专利]一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术领域，特别是涉及一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法。

背景技术

VXLAN(Virtual eXtensible LAN，可扩展虚拟局域网络)是一种将二层报文用三层协议进行封装的技术，可以对二层网络在三层网络范围内进行扩展。它应用于数据中心内部，使虚拟机可以在互相连通的三层网络范围内迁移，而不需要改变IP地址和MAC地址，保证业务的连续性。VXLAN可以被称为作为在第三层上第二层网络覆盖方案。典型的VXLAN组网采用集中查询服务器方式，该VXLAN网络通常包括VM(Virtual Machine，虚拟机)、VTEP(VXLAN Tunnel End Point，VXLAN隧道终端节点)设备以及查询服务器。

SDN(Software Defined Networking，软件定义网络)是一种新兴的基于软件的网络架构及技术，其核心技术为OpenFlow技术。SDN的核心技术通过控制器(Controller)和OpenFlow交换机(Switcher)将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制。

QoS(Quality of Service，服务质量)是一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力,是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。当没有QoS机制保障，当网络发生拥塞的时候，所有的数据流都有可能被丢弃。为满足用户对不同应用不同服务质量的要求，就需要网络能根据用户的要求分配和调度资源，对不同的数据流提供不同的服务质量：对实时性强且重要的数据报文优先处理；对于实时性不强的普通数据报文，提供较低的处理优先级，网络拥塞时甚至丢弃。

目前，传统的QoS机制是分布式控制，QoS的配置是基于每个转发设备，因此全网的QoS配置工作非常繁重而且容易出错，很难保证全网和端到端的QoS机制。并且，虽然OpenFlow也定义了简单的QoS，但是无法在VXLAN隧道这个层面里实现端到端的QoS功能。

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架构的VXLAN的QoS机制实现方法，用于解决现有技术中QoS机制无法实现全网的端到端的QoS策略的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法，所述SDN架构包括控制器、交换机和路由器；所述基于SDN架构的VXLAN的QoS机制实现方法包括：在所述VXLAN网络中，建立隧道，所述隧道从第一VTEP延伸至第二VTEP，并由VNI识别；所述第一VTEP或所述第二VTEP将所述VXLAN网络中虚拟机发出或接收的帧进行VXLAN头的封装或解封装操作；其中在封装所述VXLAN头时，根据QoS机制设置Pri字段；所述交换机和所述路由器利用OpenFlow流表指令解析所述Pri字段，并根据所述Pri字段把帧送往相应的队列；所述SDN架构利用所述OpenFlow流表指令依据调度规则按照所述队列进行帧的调度。

可选地，所述QoS机制是根据用户需求而设定的。

可选地，所述Pri字段位于所述VXLAN头的预留字段。

可选地，所述Pri字段为4bits，支持15个优先级。

可选地，所述OpenFlow流表指令包括：指令OFPAT_VXLAN_QOS_MARK、指令OFPAT_VXLAN_QOS_MAP和指令OFPAT_VXLAN_QOS_SCHEDULER。

可选地，所述指令OFPAT_VXLAN_QOS_MARK用于标记匹配的流；所述指令OFPAT_VXLAN_QOS_MAP用于映射所述VXLAN头的所述Pri字段到所述交换机的端口队列；指令OFPAT_VXLAN_QOS_SCHEDULER用于所述队列的所述调度规则的配置。

可选地，所述调度规则包括：严格优先级调度、轮询调度和加权轮询调度。

可选地，所述SDN架构依据调度规则按照所述队列进行帧的调度包括：所述控制器向所述路由器和所述交换机统一下发流表；所述交换机根据所述流表的内容转发报文。

可选地，所述Pri字段和所述队列满足映射关系。