[发明专利]一种传统IP网络与SPTN网络互通方法与系统

说明书

本发明公开了一种传统IP网络与SPTN网络互通的方法与系统，该方法包括：收集SPTN域内的路径信息及拓扑信息；将传统IP网络与SPTN网络建立BGP邻居；传统IP网络发送BGP报文到一级控制单元实现SPTN网络与传统IP网络的报文互通；收集传统IP网络边界路由器及SPTN域边界转发设备的边界信息；建立SPTN网络各个边界节点之间的路径，生成该条路由上的流表项，将生成的流表项下发至SPTN数据平面；数据包到来时，根据流表匹配情况进行数据的转发。该系统包括：拓扑收集装置，初始化装置，ARP代理装置，信息管理装置、路由协议处理装置和链接管理装置。本发明使传统IP网络能无缝地与SPTN网络互通并对原IP网络路由规划没有影响，有助于SPTN网络在不影响现有业务的开展下开放网络应用。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于SDN控制技术的传统IP网络与SPTN网络互通的方法与系统。

背景技术

起源于斯坦福大学的SDN技术为互联网的创新带来了一场革命，SDN技术将传统网络中的控制和转发功能相分离，采用集中式的控制方式、灵活的编程接口实现基于流表的转发机制，无须依赖底层网络设备，屏蔽了来自底层网络设备的差异，使网络更加灵活和智能。

PTN网络秉承光传输的传统优势，针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务扩展，具有较低的总使用成本，在城域网中使用广泛。然而，由于4G甚至5G时代移动业务极大丰富，PTN承载网络遇到了新的挑战，如爆炸性增长的带宽保障，海量业务的智能管理和新业务快速布放等，PTN技术有进一步演进的驱动力。SDN天然的高效管控特性可与PTN网络结合引入SPTN(软件定义分组传送网)技术，通过集中式的网络可编程控制和网络能力的开放，更好地满足ICT时代以网络为中心的业务运营需求。

对于传统IP数据通信网络，各网元分别拥有自己的控制平面和转发平面，控制和转发功能是集成在一起的，路由功能是网络所必备的功能，然而在SPTN网络中，由于网络架构的改变，使得传统的完全分布式路由机制并不合适。

由于SPTN网络的网络架构与现有IP网络有很大的不同，而且SPTN网络的路由是通过集中式控制器下发流表的方式完成的，与现有IP网络的路由方式无法兼容，实现传统IP网络与SPTN网络实现路由层面的互联互通是一个严峻的问题。如图1所示，引入SPTN网络后，SPTN网络在现网中只部署在部分地区，形成单个AS(自治域)域，由于路由发现方式不同，跨IP网络与SPTN网络路由易形成路由“孤岛”，所以完成网络的SPTN建设，需要考虑不影响现有业务的开展下，逐步实现新设备的引入和现有网络的演进，从而解决路由“孤岛”问题。在完成网络建设的基础上，进一步开放网络应用，实现各种增值开发，充分发挥网络的价值。

目前有三种潜在的方式来解决传统IP网络与SDN网络互通问题，前两种主要是针对整体使用SDN的自治域网络和传统IP技术的自治域网络互通的解决方法，最后一种是针对在自治域内，部分部署的SDN网络和传统IP网络的互联互通的解决方法，三种方式的主要特点和存在的问题分析如下。

(一)利用控制器处理所有数据信息

在这种方式下，当一段报文信息到达边界接口后，在边界接口进行匹配，将与边界接口匹配的报文发送至SDN控制层，在控制平面将与流表中的指定路由协议流表项匹配的报文，由路由协议模块进行运算生成核心路由表，生成的核心路由表以带掩码的方式并入所述流表中，并根据SDN控制层的转发器拓扑结构计算出到达该路由目的地在SDN域内部的路径，生成相应的流表项，将生成的流表项下发至SDN数据平面进行数据转发。这种方式虽然能够实现传统IP网络与SDN网络的互通，但是这种方式下，几乎所有的报文信息包括控制信息和数据流都将通过边界接口传送到控制平面再生成相应的路由表，路由表项将会非常庞大，这将大大增加控制器的负荷，所以并不适合用在大型实际网络中。

(二)利用RouteFlow路由虚拟化功能在SDN网络中虚拟IP路由服务