[发明专利]一种基于MPLS in SDN技术的流量调度方法及系统

权利要求书

1.基于MPLS in SDN技术的流量调度方法，其特征在于，所述方法基于SDN组网技术，SDN控制器感知全网拓扑，获取全网实时网络拓扑，定期对各链路进行流量负载统计，基于多约束CSPF算法对流量调度路径进行优化计算，再通过OpenFlow协议向LSP路径中的SDN交换机下发基于多协议标签交换MPLS技术的标签匹配以及标签交换的转发流表，对流量进行调度优化；

所述方法具体包括以下步骤：

步骤1，建立SDN交换机和SDN控制器集群，以OpenFlow协议及OVSDB协议作为管道建立TCP连接，部署sFlow Server并在所述SDN交换机上部署sFlow Agent；所述步骤1具体为：

建立SDN交换机和SDN控制器集群，数据平面采用SDN交换机，控制平面为SDN控制器；所述SDN交换机上电且物理链路部署完后，通过ovs-vsctl set controller命令建立以OpenFlow协议作为通道的TCP连接，通过ovs-vsctl set manage命令建立以OVSDB协议作为通道的TCP连接；

步骤2，用流量采集分析模块对接sFlow Server，定期采集全网拓扑流量负载；

步骤3，分析高负载的链路流量，通过CSPF算法对数据包进行路径优化；

步骤4，SDN控制器根据规划好的路径，在路径中的所有SDN交换机上通过OpenFlow通道下发FlowMod消息并从指定的端口转发进行流量调度；

基于多约束CSPF算法对流量调度路径进行优化计算，实现如下：

根据SDN控制器获取的网络拓扑、资源状态、流量信息为基础，计算出所有可达路径；将链路延时、带宽使用率、剩余带宽值、丢包率作为链路的多约束条件，将在多约束下的路径选择问题称为多约束的LSP路径规划；将约束转化为权值，使用带权值的CSPF算法规划端到端的标签交换路径；路径计算的原则是：选择代价最小的路径、选择有满足当前需求的最大可用带宽的路径、选择最短的路径。

2.根据权利要求1所述的基于MPLS in SDN技术的流量调度方法，其特征在于，所述FlowMod的内容为匹配路径规划中入流量对应的MPLS标签，动作指令集合为设置新的MPLS标签值。

3.根据权利要求1所述的基于MPLS in SDN技术的流量调度方法，其特征在于，所述步骤1还包括：

SDN控制器向SDN交换机发送LLDP的PacketOut消息进行链路探测，所述SDN交换机接收到PacketOut消息后，从相应的端口转发探测LLDP探测包，相邻的SDN交换机通过匹配以太网类型为0x88cc来匹配LLDP探测包，匹配到LLDP探测包后上报SDN控制器，完成链路信息的获取，从而获取全网拓扑。

4.根据权利要求2所述的基于MPLS in SDN技术的流量调度方法，其特征在于，所述MPLS标签包括标签位、Exp位、S位、TTL位；

其中标签位为标签实际值；

Exp位为优先级位，表示从0到7的报文优先级字段；

S位为栈底，标签栈中最后进入的标签位置；

TTL位为生存期字段，用来对生存期值进行编码。

5.基于MPLS in SDN技术的流量调度系统，其特征在于，所述系统包括控制平面及数据平面；

所述数据平面采用SDN交换机，所述控制平面为SDN控制器，所述SDN控制器通过OpenFlow协议向SDN交换机下发链路层发现协议LLDP探测包用于从而获取全网拓扑；

所述控制平面中的SDN控制器基于多约束CSPF算法对流量调度路径进行优化计算，再通过OpenFlow协议向LSP路径中的SDN交换机下发基于多协议标签交换MPLS技术的标签匹配以及标签交换的转发流表，对流量进行调度优化；

所述SDN控制器通过OVSDB协议获取链路中SDN交换机端口的最大带宽；

所述控制平面中的SDN控制器基于多约束CSPF算法的流量调度路径计算：

所述流量调度系统包含路径计算模块，所述路径计算模块用于根据SDN控制器获取的网络拓扑、资源状态、流量信息为基础，计算出所有可达路径；

还包括路径规划模块，所述路径规划模块用于将链路延时、带宽使用率、剩余带宽值、丢包率作为链路的多约束条件，将在多约束下的路径选择问题称为多约束的LSP路径规划，将相关约束转化为权值，使用带权值的CSPF算法规划端到端的标签交换路径；路径计算的原则是：选择代价最小的路径、选择有满足当前需求的最大可用带宽的路径、选择最短的路径。