[发明专利]一种多控制器的wmSDN组网方法

说明书

本发明公开一种多控制器的wmSDN组网方法，步骤包括：交换机使用wmSDN网络协议来发现基础路径并转发控制流量，而交换机对数据流量则通过控制器下发的流表来确定转发路径；控制器通过读取与之直连的交换机中的wmSDN网络协议模块来得到wmSDN全网络的状态信息，并选举一个控制器作为主控制器，剩下则作为从控制器；主控制器对全部从控制器和交换机进行分区；主控制器随时检查自身的负载状态，若主控制器的负载过重，则会触发主控选举程序，从控制器间重新选举主控制器；从控制器周期性地检查主控制器的有效性，若发现主控制器失效则触发主控选举程序。本发明既很好地解决单控制器的劣势，又可以解决目前现有的多控制器组网方式的局限性。

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种多控制器的wmSDN组网方法。

背景技术

无线Mesh网(WMN)是一种新型的无线宽带网络，具有容量高、稳定性好、结构灵活和部署简便等特点，在网络拓扑上，无线Mesh网网络节点移动性小，拓扑变化少，目前WMN较多应用于接入网和回程网中。

SDN是一种新型的网络架构，它强调网络设备控制平面和数据平面的分离，控制平面的功能完全汇聚到网络中的控制器来实现，比如说网络拓扑的收集、路由的计算、流表的生成和下发、网络的管理与控制等功能；而数据平面的交换机仅仅负责数据流量的转发和控制器策略的执行，本身并无决策功能。通过将转发与控制的分离，SDN控制器可以得到全网络的拓扑和各种资源信息，从而可以针对全网络的状态确定最优的策略，实现网络资源的高效利用。同时由于控制策略是通过控制器上的应用来实现的，所以当网络中的策略需要改变时只需要更改控制器上的应用程序即可，而不需要改变网络中众多的交换机。

通过将SDN与WMN结合起来，利用wmSDN网络协议来建立基础路径并转发控制流量，而数据流量的转发路径则通过控制器来决定，这样可以将SDN的优点与WMN的优点结合起来。

OpenFlow是实现SDN架构中控制器与交换机通信的协议规范，在OpenFlow体系中，控制器方式实现简单，一般情况下整个网络由单个控制器控制，单控制器虽然带来了控制上的便利性，但使用在wmSDN网络中时存在以下问题：第一，流向单一控制器的控制流量会随着网络规模的增长而增长，而单一控制器与交换机之间的带宽是有限的；第二，当网络规模很大时，则远离控制器的交换机会遭受长时间的流表建立时延，从而大大降低数据平面的转发速率；第三，整个系统的性能会受到单一控制器处理能力的约束，从而限制网络规模的增大；第四，单一控制器会使整个网络缺乏强壮性，即当控制器因为链路断开或其他原因失效时则整个网络会崩溃。

目前也有一些多控制器的组网方式，但这些方案有以下不足：第一，在现有的组网方式中，控制器和交换机的匹配方式基本都是人为匹配的，这样不具有灵活性；第二，由于多控制器方案中所有控制器需要有一致的全网络拓扑，因此现有方式中基本都需要一个第三方的存储介质来存放全网络的拓扑，相应地也需要控制器与该第三方的存储介质间的通信支持；第三，在现有方式中，控制器间的通信需要另外单独建立信道进行通信。因此，本发明提出一个多控制器组网方法，既可以很好地解决单控制器的问题，又可以解决目前现有的多控制器组网方式的局限性。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种多控制器的wmSDN组网方法，既可以很好地解决单控制器的劣势，又可以解决目前现有的多控制器组网方式的局限性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多控制器的wmSDN组网方法，包括如下步骤：

S1、交换机使用wmSDN网络协议来发现基础路径并转发控制流量，而交换机对数据流量则通过控制器下发的流表来确定转发路径；

S2、控制器通过读取与之直连的交换机中的wmSDN网络协议模块来得到wmSDN全网络的状态信息，不同控制器之间选举出负载最小或处理能力最强的一个控制器作为主控制器，剩下的控制器则作为从控制器；