[发明专利]一种虚拟路由器及实现SDN网络与传统IP网络互联的方法

权利要求书

1.一种实现SDN网络与传统IP网络互联的方法，其特征在于：所述该方法包括准备过程、交互过程，具体步骤如下：

准备过程：

S101：将SDN网络中的边缘SDN交换机与传统IP网络中的传统交换机进行连接，启动传统IP网络的传统交换器，并在互联接口上启动OSPF协议；

S102：将SDN网络虚拟成为虚拟路由器；

S103：在虚拟路由器的NetLink适配模块构建虚拟接口映射关系，将SDN网络对外呈现的接口映射成虚拟路由器对外呈现的接口；

S104：在虚拟路由器上启动OSPF协议，通过虚拟接口对外发送OSPF协议；

交互过程：

S201：在步骤S103构建虚拟接口映射关系，虚拟路由器的内核模块通过SDN控制器的南向接口向边缘SDN交换机下载流表，完成SDN控制器对边缘SDN交换机进行流表设置，并将所有传统交换机的协议报文都送SDN控制器处理；

S202：边缘SDN交换机收到传统交换机发送的OSPF路由报文，通过南向接口送往SDN控制器处理；

S203：SDN控制器根据报文内包含的发送地址和接口号，通过虚拟接口映射关系对应到虚拟接口，通过NetLink适配模块把报文送到内核模块中的IP内核；

S204：协议模块通过路由引擎模块接收IP内核传送的协议报文，并送到OSPF协议模块进行处理；

S205：OSPF协议通过向虚拟接口发送路由报文，在NetLink适配模块中获取路由报文，并根据接口号和虚拟接口映射关系找到对应交换机对外呈现的接口，把报文交到SDN控制器

S206：SDN控制器通过北向接口把OSPF报文发送到对应的边缘SDN交换机的接口上发送出去；

基于上述协议模块中的OSPF路由报文的收发处理，将OSPF协议形成路由表；协议处理模块把路由表发送到SDN控制器处理，SDN控制器收到后首先把路由表进行转换成流表项；SDN控制器把流表项下发到对应的SDN交换机执行；

所述的虚拟路由器，包括SDN控制器、内核模块、协议模块；

所述SDN控制器：对上提供标准的北向接口，把应用的流表配置指令和协议模块的报文数据通过SDN控制器模块进行OF协议封装，并转发到对应接口处处理；对下提供标准的南向接口；

所述内核模块：屏蔽底层为上层协议的运行提供标准的IP层和接口；并完成IP内核报文和SDN控制器之间的通信适配；

所述协议模块：用于对传统标准路由器协议进行处理，形成相应的路由表、转发表，并通过路由引擎模块告知SDN控制器，由SDN控制器根据路由表、转发表生成流表项，并进行下发处理；

所述内核模块配置有NetLink适配模块，用于完成虚拟IP接口的映射；

所述NetLink适配模块还用于完成SDN控制器到IP内核接口数据交互适配，通过IP内核层对协议模块提供统一的标准化IP接口，从SDN控制器收到的协议数据通过NETLINK适配接口送到IP内核层；

所述协议模块采用Quagga协议管理模块，能通过标准Socket接口从IP内核层接收协议报文；

所述传统标准路由器协议包括单播路由协议、组播路由协议、MPLS协议，所述协议模块将单播路由协议、组播路由协议、MPLS协议分别对应形成单播路由表、组播转发表、MPLS标签转发表；

所述SDN控制器部署在控制单元上，所述控制单元包括计算机、工控板、服务器、云平台；所述SDN控制器以软件的方式加载运行；

所述南向接口包括流表下发给各SDN交换机执行、OpenFlow协议的封装和解析、标准TCP/IP协议报文的处理；

所述SDN网络对外呈现的接口为每个边缘SDN交换机对外的接口，所述每个边缘SDN交换机对外的接口在所述的虚拟路由器上映射成一个路由器接口；

将SDN网络整体虚拟成一个虚拟路由器，虚拟路由器整体对外呈现为一个标准路由器功能；SDN网络内部网络认为是虚拟路由器内部信息交互，通过纯SDN流表控制实现网络内部正常流表匹配交换；SDN网络对外互联接口可映射为虚拟路由器对外接口，在虚拟路由器中运行各种传统路由器协议，并通过各外联接口对外进行协议交互，这种方式下，SDN网络能够以一个普通二层或三层路由器方式部署在整个网络中，实现扁平化的组网；

所述的SDN网络由SDN控制器和SDN交换机组成，每一个SDN控制器能够控制多台SDN交换机，SDN控制器完成SDN网络内部标准组网；

所述的SDN控制器完成对SDN网络控制，以及对边缘SDN交换机接口和协议感知控制功能，在SDN网络对外呈现的接口和SDN控制器之间建立一个虚拟通道，这样虚拟路由器上的网络层协议通过适配的虚拟接口发送的所有网络层协议报文都能通过虚拟通道的OF协议发送到对应的SDN交换机接口上，对应IP内核接口把报文发送交给协议模块处理；协议模块运行的协议也通过虚拟通道把数据发送到边缘SDN交换机接口，实现与外部标准路由器之间协议交互。