[发明专利]一种基于SDN的电力通信网络系统及跨域切片方法

权利要求书

1.一种基于SDN的电力通信网络系统，其特征在于，从上而下包括网管、控制层和数据传输层；

所述数据传输层由SDN交换机组成，用于接收控制层下发的消息，解析并执行对应的操作；

所述控制层由一个一级控制器和若干个二级控制器组成；所述一级控制器在二级控制器之上，每个二级控制器覆盖一定范围内的SDN交换机，称为一个域；

所述一级控制器根据网管下发的任务请求，结合自身的信息存储计算出任务需要经过的域及其域内任意两台边界SDN交换机路径建立所需的参数，将参数下发给二级控制器；所述二级控制器通过北向接口向一级控制器上报自己管理区域内的网络拓扑信息、链路状态信息，并接收一级控制器下发的任务参数，计算出域内最优路径，并进行切片划分，通过流表的形式，将计算结果下发到所辖域内相关的SDN交换机；

所述一级控制器包括任务接收模块，一级策略分析模块，指令下发模块和一级信息存储模块，

其中，

所述任务接收模块接收网管下发的任务请求，解析出其中的任务参数，所述任务参数包括源和目的地址以及QoS参数，其中，地址是IP地址或者MAC地址；

所述一级策略分析模块根据任务参数，并结合一级信息存储模块中的链路信息、拓扑信息及主机信息将各个任务参数从收到的命令中分割出来，根据源和目的地址计算出任务需要经过的域及每个域的边界SDN交换机，将源和目的地址，每个域的边界SDN交换机，以及QoS参数再生成每个域的相关命令下发给对应域的二级控制器；所述边界SDN交换机是指，域内的某个SDN交换机与另外一个域的SDN交换机相连时，此SDN交换机定义为域边界SDN交换机；

所述指令下发模块根据一级策略分析模块生成的命令下发给对应的二级控制器；

所述一级信息存储模块存储二级控制器上报的路由信息、拓扑信息和外部主机信息，以及所有SDN交换机的拓扑信息、链路状态和端口信息，同时储存新建任务的参数，包括源和目的地址，和一级控制器分配给每个任务的不同任务Id；

所述二级控制器包括拓扑收集模块，ARP模块，二级信息存储模块，二级策略分析模块，切片生成模块和任务下发模块，其中，

所述拓扑收集模块向所辖域内SDN交换机下发LLDP报文，获取所辖域内SDN交换机的端口信息、链路状态和拓扑信息，发现与该控制器所辖域相邻域的域边界SDN交换机；

所述ARP模块用于解析和处理SDN交换机上传的ARP信息，从ARP包中解析出主机的IP地址和MAC地址信息，存储至自身的二级信息存储模块，并通过restful接口上报给一级控制器的一级信息存储模块；

所述二级信息存储模块记录该二级控制器所辖域内的网络运行状态，包括域内SDN交换机的拓扑连接情况和ARP表；同时存储域内边缘节点之间的路由和边缘节点与主机连接的出端口信息；

所述二级策略分析模块解析一级控制器下发的指令，得到相关参数，在二级信息存储模块中查询对应信息，计算得到该二级控制器所辖域内两个边界SDN交换机之间对应的最优路径；

所述切片生成模块根据策略分析模块计算得到的最优路径与一级控制器下发的QoS参数，为该二级控制器所辖域内的路径经过的SDN交换机指定端口及参数，生成任务在该域内的切片信息；所述参数为保证带宽、峰值带宽和虚拟隔离性的参数；

所述任务下发模块根据每个SDN交换机的切片信息，封装成特定的消息类型后，通过标准的OpenFlow协议将生成的流表项下发给最优路径上每个SDN交换机。

2.根据权利要求1所述的一种基于SDN的电力通信网络系统，其特征在于，一台SDN交换机只与一个二级控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于SDN的电力通信网络系统，其特征在于，所述一级策略分析模块采用D算法计算得到任务需要经过的域及每个域的边界SDN交换机。

4.根据权利要求1所述的一种基于SDN的电力通信网络系统，其特征在于，所述一级控制器只下发对应二级控制器所管辖的域中路径上的边界SDN交换机。