[发明专利]一种软件定义抗毁网络无损路径恢复方法

说明书

本发明公开了一种软件定义抗毁网络无损路径恢复方法，包括如下步骤：1、构建抗毁网络；抗毁网络包括SDN交换机组成的网络、网络抗毁控制器、网络抗毁控制器与所有SDN交换机之间的通信网络，网络抗毁控制器用于进行网络传输路径规划，SDN交换机根据网络流表转发数据实现网络端到端数据传递；2、部署抗毁网络；3、检测网络毁伤并进行局部恢复；网络抗毁控制器实时获取SDN交换机工作状态，当SDN交换机有链路毁伤时，进行网络毁伤局部恢复；4、对网络毁伤进行无损恢复；网络抗毁控制器对未优化路径进行无损恢复，直至端到端路径跳数最小。采用该方法能够实现快速抗毁恢复，且兼容传统网络，可满足恶劣环境下网络连通性要求高的应用需求。

技术领域

本发明属于计算机网络运维技术领域，具体涉及一种软件定义抗毁网络无损路径恢复方法。

背景技术

随着网络环境复杂度的增加和网络应用的不断增多，传统的冗余备份技术可能出现以下问题：1)基于路由的冗余备份方法，由于路由节点需要交换路由表信息，在分区分域或网络规模大的情况下，无法实时进行备份网络切换；2)基于网络拓扑的抗毁性设计无法区分信息流的重要性，也就无法在网络毁伤时保障核心重要业务的运行；3)路由信息分布在各路由节点上，无法获得全局网络状态信息，拓扑调整只能局部进行，调整后的影响也无法快速准确获得。

软件定义网络(Software Defined Networking，SDN)是近年来提出的一种新型网络体系结构，能够实现数据平面和控制平面的解耦。在数据平面中，交换机等网络核心设备负责数据包的转发和处理；在控制平面中，存在集中式控制器，与各个交换机通过控制链路相连，通过控制交换机中的流表项来指导交换机工作。针对传统网络抗毁设计中的备份切换实时性差、全局信息获取难、路径控制难等问题，软件定义网络中的控制器能够通过OpenFlow协议实现对各交换机设备的访问控制。交换机依据流表对数据包进行处理，通过对数据流进行更加细粒度的进行路径规划和控制。软件定义网络技术对复杂网络环境的控制还体现在控制器的可编程性，可以通过控制器逻辑设计实现对网络的规划和控制。

文献1：《Survivable Virtual Infrastructure Mapping over TransportSoftware-Defined Networks(T-SDN)》提出了一种在软件定义网络基础上生成虚拟抗毁网络互联结构的算法，提升了网络传输的能力13％以上。

文献2：《Designing a Disaster-resilient Network with Software DefinedNetworking》2014.提出了一种基于软件定义网络的故障恢复算法，专注于降低网络基础设施的投入和维护管理的费用。

通常的网络恢复方法可能造成丢包，不适于对网络连通性要求高的应用场景。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明公开了一种软件定义抗毁网络无损路径恢复方法，该方法可以实现网络恢复切换后的路径无损优化，在不丢包的情况下完成网络的优化调整。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

一种软件定义抗毁网络无损路径恢复方法，包括如下步骤：

(1)构建抗毁网络；所述抗毁网络包括SDN交换机组成的网络、网络抗毁控制器、网络抗毁控制器与所有SDN交换机之间的通信网络，所述网络抗毁控制器用于进行网络传输路径规划，所述SDN交换机根据网络流表转发数据实现网络端到端数据传递；

(2)部署抗毁网络；

(3)检测网络毁伤并进行局部恢复；网络抗毁控制器实时获取SDN交换机工作状态，当SDN交换机有链路毁伤时，进行网络毁伤局部恢复；

(4)对网络毁伤进行无损恢复；网络抗毁控制器对未优化路径进行无损恢复，直至端到端路径跳数最小。