[发明专利]基于SDN的IP网络与光网络协同路径开通系统与方法

权利要求书

1.基于SDN的IP网络与光网络协同路径开通系统，其特征在于，包括IP网络SDN控制器与光网络SDN控制器；

IP网络SDN控制器与光网络SDN控制器分别包含有SDN控制器；

所述IP网络SDN控制器还包括业务处理模块、资源分析模块A、路由计算模块与策略配置模块；

所述业务处理模块通过IP网络SDN控制器中的SDN控制器北向接口接收来自上层的业务应用请求，得到业务路径的源宿节点信息及带宽需求，并发送给路由计算模块和资源分析模块A；

所述资源分析模块A用于统计IP网络设备使用状态，从而获取IP网络资源使用情况；

所述路由计算模块根据光网络预配置光路信息、业务路径源宿节点信息、IP网络资源使用情况，进行业务传输路径的计算，最终输出业务在IP网络的路由信息；

所述策略配置模块将路由计算模块输出的业务路由信息，通过南向接口协议传递给网络中的IP路由器，以保证传输路径的建立；

所述光网络SDN控制器还包括资源分析模块B、预配置模块与业务开通模块；

所述资源分析模块B用于采集分析光网络资源使用情况，并将光网络资源使用情况分发至IP网络SDN控制器和预配置模块；

所述预配置模块根据光网络资源使用情况计算预配置光路，并记录存储预配置光路表；

所述业务开通模块通过南向接口协议与光网络设备进行连接，设定预配置光路，当实际业务请求到达时，开通预配置光路；

所述资源分析模块A用于统计IP网络设备使用状态，具体包括：资源分析模块A通过IP网络SDN控制器中的SDN控制器南向接口采集路由器的设备信息，包括网络节点、接口类型、物理链路和端口地址信息；

所述资源分析模块A支持两种以上南向接口协议，所述南向接口协议包括SNMP协议、NETFLOW协议、SFLOW协议和NetStream协议；

所述业务路径源宿节点信息与带宽需求由业务处理模块提供，IP网络资源使用情况由资源分析模块A提供，光网络预配置光路信息由光网络SDN控制器提供；

IP网络SDN控制器中的SDN控制器通过南向接口进行链路发现、拓扑管理、策略制定、表项下发操作，以完成对厂商设备的管理和配置；所述策略配置模块支持两种以上南向接口协议，所述南向接口协议包括OPENFLOW协议、NETCONF协议和BGP协议；

所述资源分析模块B用于采集分析光网络资源使用情况，并将光网络资源使用情况分发至IP网络SDN控制器和预配置模块，具体包括：资源分析模块B通过包括SNMP协议的南向接口协议采集光网络设备信息，包括网络节点、接口类型、物理链路、端口地址信息，所述资源分析模块B支持两种以上南向接口协议，所述南向接口协议包括SNMP协议、NETFLOW协议、SFLOW协议和NetStream协议；

所述系统执行以下步骤：

步骤1：光网络SDN控制器中的资源分析模块B对光网络资源进行分类；

步骤2：光网络SDN控制器中的预配置模块计算并设定光网络预配置光路；

步骤3：IP网络SDN控制器接收业务建路请求，明确业务传输的源宿节点信息；

步骤4：如果现有预配置光路能够承载业务，进入步骤6；如果预配置光路不满足业务需求，进入步骤5；

步骤5：IP网络SDN控制器发送业务请求至光网络SDN控制器，光网络SDN控制器中的预配置模块根据业务请求带宽计算新的满足带宽要求的预配置光路，并将结果反馈至IP网络SDN控制器；

步骤6：IP网络SDN控制器根据新的满足带宽要求的预配置光路，设定IP路由信息，并下发至IP设备；

步骤7：IP路由与光路由设定完成后进行业务端到端路径的建立；

步骤8：光网络SDN控制器检测预配置光路占用情况，预配置模块计算补充新的预配置光路，并更新至资源分析模块B和资源分析模块A。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，步骤1包括：将光网络资源分为三类，第一类是已占用光路资源，即已用于承载业务传输任务的资源；第二类是预配置光路资源，这部分资源已经分配给预配置光路，当需要承载的业务下发过来，预配置光路便直接启动，完成光路的正式建路；第三类是未使用资源，未使用资源后期会被分配给预配置光路。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，步骤2包括：业务开通模块对光网络预配置光路，所述预配置光路是指两个光节点间提前预配置好对应的光路由，光网络SDN控制器将这两个光节点间预配置的光路信息告知IP网络SDN控制器，当这两个光节点实际产生了具体的数据传送请求，IP网络SDN控制器根据预配置光路计算IP路由，再进行数据的处理与传输，此时，光网络SDN控制器的预配置模块需要维护一张预配置光路表，用于计算、存储任意两个光节点间预配置光路的路径信息与资源分配情况；当两个光节点间预配置光路被用于承载业务，资源被占用后，光网络SDN控制器中的预配置模块会根据网络整体资源使用情况及时计算、构建新的预配置光路，预配置光路的计算与更新策略如下：

步骤2-1：统计每条光路资源使用情况，设定资源预占用值α，即预配置光路占用带宽的大小；当光路空闲带宽低于α，则将该光路从网络拓扑中删除，同时更新生成新的光网络拓扑；

步骤2-2：基于步骤2-1生成的光网络拓扑，为任意两个光节点用最短路径算法计算路径，如果存在两条以上最短路径，则选取每条最短路径上资源使用率最高的一段链路进行相互比较，选择资源使用率较低的一条最短路径作为预配置光路；当预配置光路的资源被占用后，则重新统计每条光路资源使用情况，并计算更新预配置光路。