[发明专利]SDN架构中基于多VTN组合的网络业务实现方法

说明书

本发明公开了一种SDN架构中基于多VTN组合的网络业务实现方法。它包括如下步骤：根据网络应用的业务特性，创建若干个VTN网络，并设定每个VTN的价格和服务质量要求；根据每个VTN的价格和服务质量要求，为各个VTN网络选择最优的物理实现机制；根据每个VTN的服务质量要求，在现有网络协议集合中选择一组网络协议，通过对网络协议的裁剪提高数据传输效率；通过集中控制来协调各个VTN网络的价格和服务质量，支持整个网络应用的数据传输。本发明采用在SDN架构中基于多VTN组合的网络业务实现方法，将网络应用依据业务进行划分，并且为每一个业务创建一个VTN网络同时依据价格因素和服务质量要求，选择合适的实现机制以及网络协议，通过集中控制来统筹网络数据的传输。

技术领域

本发明涉及多租户虚拟网络（VTN）领域，尤其涉及一种SDN架构中基于多VTN组合的网络业务实现方法。

背景技术

软件定义网络(Software Defined Networking， 简称SDN) 是一种新型的网络架构及技术，起源于2006年斯坦福大学的Clean Slate研究课题。其主要特征在于控制平面和转发平面分离，开放接口和集中控制。将转发平面和控制平面分离能够把网络看成一个逻辑或虚拟的实体，将转发行为抽象；提供标准化的开放接口，能够实现应用和网络的无缝集成；集中控制则可以获取网络资源（eg.流、功能、链路、虚拟租户网络）的全局信息并根据业务需求对资源进行全局调度和优化。当前主流的SDN主体框架有从用户角度提出的ONF（Open Networking Foundation，开放网络基金会）SDN架构，从网络运营商角度提出的ETSI（European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标注化协会） NFV（Network Functions Virtualization，网络功能虚拟化）架构和为具体实现SDN架构由业界巨头Cisco、IBM、Microsoft等联合提出的OpenDaylight开源SDN项目。OpenDaylight开源项目于2013年4月提出，旨在打破大厂商对于网络硬件的垄断，驱动网络技术创新力。

VTN是SDN控制器中用于提供多租户虚拟网络的一项应用。通常为每个部门的系统配置网络需要耗费大量的人力、物力，同样，需要为每个租户安装各种网络应用，并且很难共享这些资源，因此，设计、部署、管理整个复杂的网络是一项繁重的任务。为了解决这一难题，OpenDaylight提出在控制器中使用VTN，VTN的独特之处在于逻辑抽象平台。VTN将逻辑层面与物理层面完全分离，用户可以设计、利用任何所需网络，并且无需了解物理网络的拓扑结构和带宽限制。

VTN允许用户根据对L2/L3层网络的感知来定义网络。由此可知，基于VTN设计的网络会自动被映射到底层物理设备，并配置到支持SDN控制协议的独立的交换机上。这样不仅屏蔽了底层网络的复杂性而且可以更好的管理网络资源，减少了网络服务的配置时间和配置错误。

VTN代码的核心部分开源，通过C++开发实现，配置虚拟网络模型，是SDN控制器的一项重要API。OpenDaylight VTN功能主要包括：（1）网络虚拟化功能。虚拟网络架构、物理网络资源的映射、vBridge功能、vRouter功能、流过滤功能；（2）多种控制器协调控制网络；（3）OpenFlow网络和L2/3层网络间的协调合作；（4）VTN API。

服务质量（QoS），指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， 以及用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。在正常情况下，如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统，并不需要QoS，比如Web应用，或E-mail设置等。但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时，QoS能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。计算机网络是由多个互联的结点组成的，结点之间需要不断地交换数据与控制信息．要做到有条不絮地交换数据,每个结点都必须遵守一些事先约定好的规则.一个协议就是一组控制数据通信的规则.这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序.这些为网络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议。