[发明专利]一种基于软件定义网络的数据包传输轨迹检测方法

权利要求书

1.一种基于软件定义网络的数据包传输轨迹检测方法，其特征在于，该数据包传输轨迹检测方法在逻辑上分为两个部分：交换机端的数据包标记模块和目的设备端的轨迹重建模块；

(1)首先提出如下概念

路径：一个数据包从源设备到目的设备的传输轨迹，例如，<源设备-交换机1-交换机2-…-交换机n-目的设备>；

子路径：一条路径中相邻两个设备确定的一段轨迹，例如，<交换机1-交换机2>；

数据结构：引入一个三元组数据结构来表示一段子路径，<head_switch,tail_switch,distance>，其中，head_switch表示子路径中起点交换机，tail_swtich表示子路径中终点交换机，distance表示该三元组经过的交换机数目；

(2)换机端的数据包标记模块

在交换机端，预定一个标记概率p，0<p<1，并且定义如下三种交换机操作：标记，交换机将自身信息写入三元组中的head_switch，并将distance置0；补全，交换机将自身信息写入三元组中的tail_switch，并将distance加1；不标记，仅将三元组中distance加1；

当交换机接收到数据包的时候，执行以下步骤：

产生一个在区间[0,1)中的随机数x；

若x<p，交换机标记该数据包；

若x≥p，交换机检查该数据包三元组中distance的值是否为0：若为0，执行补全操作，若不为0，则执行不标记该数据包；

(3)目的设备端

在目的设备端，部署数据包轨迹重建算法；目的设备对接收到的数据包进行分类，将具有相同IP五元组的数据包称为一个流Flow，一个流中所有数据包的集合记为Flow[Pkt]；

对于任意一个流，在重建其中数据包的轨迹时执行如下步骤：

建立根节点为v的轨迹图G，来保存数据包的传输轨迹；

从数据包集合Flow[Pkt]中取出数据包；

判断该数据包的三元组中distance是否为0：

若distance为0，则将<head_switch,v,0>插入轨迹图G，

若distance不为0，则将<head_switch,tail_switch,distance>插入轨迹图G；

重复上述步骤直至集合Flow[Pkt]中无数据包；

从图G中删除任何从head_switch到v的距离不等于distance的节点；

最后输出图G中节点。