[发明专利]一种基于可编程网络技术的多宿主网络路由转发方法

说明书

本发明公开一种基于可编程网络技术的多宿主网络的路由转发方法，所述方法包括：当进行数据包的路由转发时，根据转发流表地址匹配方法进行地址到端口的匹配，根据所匹配的端口对地址进行归类，使得每个端口都对应一个目的地址组，基于链路信息表中的信息和端口选择函数，选择合适的端口和相应的目的地址组，裁剪掉其余端口的目的地址组；利用地址过滤函数以及数据携带的前跳信息对剩下的目的地址组进行进一步裁剪；对于目的地址组中剩余的地址，如果采用单一地址选取方法能够确定单一目的地址，则将其作为目的地址，采用通用路由转发方法将报文转发至目的地址，否则封装目的地址组，采用单一地址选取方法逐跳确定单一目的地址，直至到达目的地址。

技术领域

本发明涉及计算机网络技术，特别涉及一种基于可编程网络技术的多宿主网络路由转发方法。

背景技术

当前用户的终端通常会处在多个宿主网络中，比如Wi-Fi和4G网络。用户可以通过多个宿主网络并行传输来提高传输的效率，同时也可以根据宿主网络的变化选择状态好的网络，提高传输可靠性。但是目前的4G方案是选择其中一种宿主进行通信，这就无法享受到多宿主带来的可靠性、加倍传输和根据网络状态选择较优的宿主等优点。所以，面对下一代5G网络，有必要实现多宿主功能。

目前的多宿主的实现方式主要有两种，一种是地址和标志符分离的方法，比如LISP，HIP，LIN6和SHIM6等，这些方案有希望解决移动性和多宿主，但代价是修改终端设备或者部署新的网络实体(映射系统或者专用的边缘设备)。另一种是传输层的方案，比如SCTP和MPTCP，这些方法支持并发多路径传输，但是对移动性的支持并不好。已有的方案主要是端到端的多宿主传输方案，这可以让用户可以同时使用多个宿主网络，提高了服务质量。但是，端到端的多宿主方案中端系统所知道的网络信息是有限的，不能够很好地根据网络的状态及时实现多宿主路径的切换。

发明内容

本发明的目的在于解决传统的多宿主技术不能及时根据网络状态调整多宿主网络的问题，考虑到可编程网络设备能够实现协议独立转发，增加对数据包操作的灵活性的优势；提出了基于可编程网络设备的多目的地址的多宿主网络技术方案，多个目的地址可以让网络根据多个通往目的地址的路径的状态来选择链路状态好的链路进行传输，平衡网络中的流量，解决网络拥塞等问题。通过基于网络状态动态调整的多宿主网络路由转发方法，可以有效提高用户的通信质量。

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于可编程网络技术的多宿主网络的路由转发方法，所述方法包括：所述多宿主网络包括控制器和可编程网络设备；所述控制器用于根据网络的状态对可编程网络设备中的信息进行维护，所述可编程网络设备用于维护了两张表：转发流表和链路信息表，并对数据包进行修改和转发；所述方法包括：

当进行数据包的路由转发时，根据转发流表地址匹配方法进行地址到端口的匹配，根据所匹配的端口对地址进行归类，使得每个端口都对应一个目的地址组，

基于链路信息表中的信息和端口选择函数，选择合适的端口和相应的目的地址组，裁剪掉其余端口对应的目的地址组；

利用地址过滤函数以及数据携带的前跳信息对剩下的目的地址组进行进一步裁剪；

对于目的地址组中剩余的地址，如果采用单一地址选取方法能够确定单一目的地址，则将其作为目的地址，采用通用路由转发方法将报文转发至目的地址，否则封装目的地址组，根据其对应的端口将数据包转发，采用单一地址选取方法逐跳确定单一目的地址，直至到达目的地址。

作为上述方法的一种改进，所述可编程网络设备为在SDN架构下具有处理自定义报文和协议无关转发能力的网络设备；所述可编程网络设备通过对Openflow协议扩展，在转发层实现转发流表对自定义报文的处理和控制；所述可编程网络设备为支持P4，POF或PIF技术的路由器或交换机。