[发明专利]报文转发方法，报文转发系统以及相关设备

说明书

公开了一种报文转发方法，可以应用于网络通信领域。该方法包括：交换机接收主机发送的第一数据报文；交换机查询是否有与第一数据报文匹配的流表；若否，则交换机通过数据链路向第一SDN控制器发送第一数据报文；交换机通过数据链路接收第一数据报文和决策结果，决策结果由第一SDN控制器根据第一数据报文得到；交换机根据决策结果转发第一数据报文。本申请通过交换机先向第一SDN控制器发送第一数据报文，再接收第一数据报文和决策结果，可以解决现有SDN架构中交换机控制链路带宽受限、配置下发慢、交换机缓存溢出而导致的数据丢失等问题。

技术领域

本申请涉及网络通信领域，尤其涉及报文转发方法，报文转发系统以及相关设备。

背景技术

软件定义网络(software defined network,SDN)是一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，通过其核心技术openflow将SDN的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制。

SDN一般包括主机，SDN控制器和交换机。SDN控制器为SDN的大脑和中枢，掌管交换机的转发路径，直接决定了网络的流量分布。交换机通过数据链路接收到主机发送的数据报文后，先查询本地是否有与数据报文匹配的流表。若交换机有与数据报文匹配的流表，则执行动作，然后转发；若交换机没有与数据报文匹配的流表，则缓存该数据报文，并根据该数据报文的头部构造PACKET_IN控制报文。通过控制链路向SDN控制器发送PACKET_IN控制报文。SDN控制器根据其掌握的全局网络信息生成决策结果，并将决策结果通过控制链路返回给交换机。交换机利用决策结果创建本地的流表，根据该流表转发该数据报文。

随着SDN应用范围不断扩大，交换机应用场景、转发吞吐量不断增加，现有交换机无法支持高新建的网络应用需求；同时，现有方案需要缓存大量没有与流表匹配的数据报文，导致缓存溢出，数据报文丢失。

发明内容

本申请提供了一种报文转发方法，报文转发系统以及相关设备，可以解决现有SDN架构中交换机控制链路带宽受限、配置下发慢、交换机缓存溢出而导致的数据丢失等问题。

本申请第一方面提供了一种报文转发方法，包括：

交换机与主机，第一SDN控制器相连，根据第一SDN控制器提供的决策结果转发主机的第一数据报文。首先，交换机接收主机发送的第一数据报文。然后，交换机可以查询是否有与第一数据报文匹配的流表。若没有与第一数据报文匹配的流表，则交换机通过数据链路向第一SDN控制器发送第一数据报文。交换机接收第一数据报文和决策结果，决策结果由第一SDN控制器根据第一数据报文得到。第一SDN控制器根据第一数据报文得到决策结果的方式可以有多种。例如，交换机还根据第一数据报文生成PACKET_IN控制报文，向第一SDN控制器发送PACKET_IN控制报文，第一SDN控制器根据PACKET_IN控制报文生成决策结果。或者第一SDN控制器直接根据第一数据报文的头部生成决策结果。在交换机通过数据链路接收到决策结果后，交换机根据决策结果转发第一数据报文。若有与第一数据报文匹配的流表，则交换机可以根据相匹配的流表转发第一数据报文。

其中，交换机先向第一SDN控制器发送第一数据报文，再接收第一数据报文和决策结果。因此即使期间交换机的缓存溢出，也不会导致第一数据报文丢失。第一数据报文相比于PACKET_IN控制报文，一般会有更大的体积，交换机通过数据链路发送和接收第一数据报文与决策结果，可以提升传输速度与处理能力，提升控制器下发决策结果的速率。且在交换机不根据第一数据报文生成PACKET_IN控制报文的情况下，还可以减少交换机对第一数据报文的数据处理量。

基于本申请第一方面，在本申请第一方面的第一种实施方式中，交换机通过数据链路接收第二数据报文，第二数据报文包括第一数据报文和决策结果，决策结果携带于第二数据报文的控制协议字段。其中，第二数据报文包括第一数据报文和决策结果，决策结果与第一数据报文可以同时到达交换机，使SDN控制器与交换机之间的状态同步时序简单化，缓解乱序问题。