[发明专利]一种面向异构有线无线融合网络的SDN与IPv6可靠路由方法

说明书

本发明公开一种面向异构有线无线融合网络的SDN与IPv6可靠路由机制，涉及计算机网络管理技术领域，提出了基于SDN的异构有线无线融合网络架构，利用SDN集中控制与可编程优势，实现了对异构网络资源的集中管理和集中调度，自动适应网络状态变化；同时，提出了基于IPv6的SDN异构融合网络反应式路由机制，将IPv6引入SDN异构融合网络中，提高了SDN异构融合网络架构的可扩展性，保证了地理范围和规模上庞大的异构融合网络的互联互通。该技术提供了灵活、自动化的管理手段，保证了异构有线无线融合网络端到端通信的服务质量，解决了现有手段无法保证所有异构系统的有效互联互通，无法保证端到端的服务通信质量，甚至会产生信息孤岛的问题。

技术领域

本发明涉及计算机网络管理技术领域。更具体地，涉及一种面向异构有线无线融合网络的SDN与IPv6可靠路由机制。

背景技术

未来网络信息技术将地面有线和无线网络、天基网、海洋网络、Mesh/Ad hoc/自组织卫星网络等异构网络整合成一体化的复杂异构网络。具有网络复杂性增强、网络异构性强、网络动态性强等特点。打破了各自独立的网络系统间数据共享的壁垒，能够有效地综合利用各种资源(包括通信资源、传感器资源等)为未来应用提供全方位服务。

然而，传统网络架构的传输能力和服务能力与设备密切相关，无法满足复杂异构网络对灵活性和安全性的需求。在复杂异构网络中，不同网络系统的架构、节点功能、接入传输能力迥异，使得网络变为一个高度异构、动态复杂的巨系统，冲击了传统网络体系结构。

与传统网络相比，软件定义网络(Software-Defined Networking，SDN)通过控制与转发分离提供了集中式管控显著降低了网络管理的复杂性，促进了网络协议和功能的创新。同时，SDN通过提供灵活的可编程接口，有利于网络管理的自动化和智能化，提高网络的灵活性和安全性。因此，基于SDN构建支撑未来一体化的复杂异构网络具有明显的优势和重要的价值。

SDN通过将二、三层网络设备控制功能与设备本身进行分离，将分离后的控制功能集中统一管理，使得设备更加简单方便，再通过Openflow将数据进行转发，让底层设备所流出的资源变得更加容易控制和管理。IPv6地址终端数增多，意味着更大的路由表和更复杂的查询，SDN这种控制、转发相分离，集中管理理念正好可以在IPV6中发挥重要作用。SDN核心功能只有使用IPv6段路由和服务链等工具，才能真正发挥软件优先网络架构的真正优势。但是SDN协议仍在发展中，目前广泛采用的OpenFlow版本不支持IPv6，支持IPv6的新版本仍没有部署在复杂异构网络中。

SDN控制器是SDN中的应用程序，负责流量控制以确保智能网络，对整个SDN网络架构的性能有着决定性的作用。SDN-IP是控制器上的一个应用程序，允许软件定义网络使用标准的边界网关协议(BGP)连接到外部网络。从BGP角度看，SDN网络表现为单一的自治系统(AS)，其行为与任何传统的AS一样。基于AS的SDN-IP应用提供BGP和控制器之间的集成整合机制，在协议层SDN-IP的行为作为一个有规则的BGP发言人。但是，发明人在构建复杂异构网络实现单域/跨域通信时，发现因为SDN-IP目前仅支持IPv4，而不支持IPv6。

目前基于移动IPv6的异构无线网络融合了WiFi网络、WiMax网络、UMTS网络等，可通过基于模糊逻辑理论的移动IPv6智能切换策略对网络进行选择，动态切换，但没有融合宽带网、光纤网等有线网络。

基于此，发明人提出基于IPv6的SDN异构有线无线融合网络反应式路由机制解决该项缺失。通过利用现有接口，拓展反应式路由协议相应功能以实现支持IPv4和IPv6双协议栈。首先在流表中插入IPv6低优先级流表项，所述IPv6低优先级流表项负责没有其他流表项匹配时候，将所述IPv6报文封装到packet-in报文内转发给控制器，之后控制器端在包处理流程中添加对IPv6类型的判断，最后根据携带报文的不同做相应处理。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种面向异构有线无线融合网络的SDN与IPv6可靠路由机制。