[发明专利]一种基于软件定义网络的二层交换机内容协同的方法

说明书

本发明提供一种基于软件定义网络的二层交换机内容协同的方法，该方法具体包括：步骤1、SDN控制器周期性地向若干交换机各个交换端口发送节点发现帧，根据以太网帧类型进行流表匹配，查询本地存储容量信息，得到带有存储容量信息的节点发现帧；步骤2、将步骤1中的节点发现帧上报至SDN控制器，实时更新和维护链路表和缓存状况表，删除失效链路；步骤3、通过上层协议解析，得到需要存储报文载荷的数据包；根据本地存储状态和配置存储策略进行决策，判断是否进行本地存储操作；所选定二层交换机进行决策，判断是否缓存该数据包；步骤4、通过上层协议解析，判定为需要进行读取的以太网帧，该二层交换机查询本地存储结果，判断是否需要读取缓存数据。

技术领域

本发明涉及网络技术领域，特别涉及一种基于软件定义网络的二层交换机内容协同的方法。

背景技术

软件定义网络(Software Defined Network,SDN)是一种新型的网络架构体系，其核心技术OpenFlow通过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，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。在SDN中，通过解耦和网络的转发层与控制层，提升了网络的可编程性。

近年，华为在业界提出了新的软件定义网络转发技术，并将其命名为协议无感知转发(Protocol Oblivious Forwarding,POF)，即转发硬件设备对数据报文协议和处理转发流程没有感知，网络行为完全由控制面负责定义。该技术作为对OpenFlow协议的增强，拓展了目前OpenFlow的应用场景，为实现真正灵活的可编程软件定义网络奠定了基础。同时，未来网络越来越受到关注，美国国家科学基金会的未来网络架构项目资助的项目，如命名数据网络(NDN)，移动性优先(Mobility First)等；均对网络节点的存储能力提出了需求。利用协议无感知转发技术更好的可编程性特点，已有基于协议无感知转发技术的转发层存取功能的扩展，实现网络单节点对存储的支持。而单节点存储容量、速度等能力有限，尚缺乏协同转发层多节点进行存储服务的问题。

发明内容

本发明的目的在于，为解决对现有的二层交换机内容协同方法存在上述问题，本发明提供了一种基于软件定义网络的二层交换机内容协同的方法，该方法具体包括：

步骤1、SDN控制器通过二层交换机周期性地向若干交换机的各个交换端口发送节点发现帧。每个该若干二层交换机的邻接交换机接收到节点发现帧后，均根据以太网帧类型进行流表匹配，查询本地存储容量信息，并将该存储容量信息添加至节点发现帧，得到带有存储容量信息的节点发现帧；

步骤2、将步骤1中的带有存储容量信息的节点发现帧上报至SDN控制器，该SDN控制器接收该节点发现帧，并监听该二层交换机的上、下线和各个端口变化状态，实时更新和维护链路表和缓存状况表，同时周期性检查时间戳以删除失效链路；

步骤3、SDN控制器所管理域内，某一台二层交换机接收到以太网帧，通过上层协议解析，判定为需要进行存储的以太网帧，并得到需要存储报文载荷的数据包。该二层交换机根据本地存储状态和配置存储策略进行决策，判断是否进行本地存储操作和需要协同存储；如果决策结果为需要进行本地存储操作和需要协同存储，则该二层交换机以packet-in消息形式上报该SDN控制器，该SDN控制器接收到packet-in消息，并根据存储策略查询网络拓扑及各交换机本地存储信息，在所管理域内若干二层交换机中选定一台作为可协同存储的二层交换机，并以packet-out消息形式将数据包转发至所选定二层交换机；如果决策结果为不需要进行本地存储操作，则直接跳出；

步骤4、在完成步骤3中的本地存储操作和需要协同存储的操作之后，所选定二层交换机根据本地存储状态及配置存储策略进行决策，判断是否缓存该数据包，如果判定结果为需要缓存该数据包，则进行缓存；并将本地存储结果返回至该接收到需存储的以太网帧的二层交换机和SDN控制器；该接收到需存储的以太网帧的二层交换机依据返回的存储结果更新交换机端缓存映射表，控制器依据存储结果更新控制器端缓存映射表；如果判定结果为不需要缓存该数据包，则直接跳出；