[发明专利]一种SDN网络编程方法、装置以及可读计算机存储介质

说明书

本发明公开了一种SDN网络编程方法、装置以及可读计算机存储介质，其中，SDN网络编程方法包括：确定网络功能模块的细粒度；确定第一网络功能模块与第二网络功能模块是否符合连接关系，若符合，则第一网络功能模块与第二网络功能模块连接；所述第一网络功能模块的输出槽位记录所述第二网络功能模块的输入槽位和对象指针；所述第二网络功能模块的输入槽位记录所述第一网络功能模块的输出槽位和对象指针；该SDN网络编程方法将网络应用抽象成多个模块组合方式来完成，模块与模块间的组合方式通过模块内置的查找表来指定，以此通过动态修改查找表的内容，来灵活选择下一个处理数据包的模块，从而支持网络应用的在线更新，避免业务流的中断。

技术领域

本发明涉及软件定义网络技术领域，特别涉及一种SDN网络编程方法、装置以及可读计算机存储介质。

背景技术

网络已经成为现代社会的基础设施。传统网络将控制逻辑固化于分布式的网络设备之中，控制管理困难、设备臃肿僵化。软件定义网络(SDN)采用了数据平面与控制平面相分离的开放式系统架构，将底层网络设备进行统一抽象，以match+action流水线的形式进行数据包的处理。远程控制器则通过统一的南向编程接口(如OpenFlow)来控制、管理整个网络。

然而，早期的SDN网络应用主要是基于开源控制器NOX/POX上进行开发部署，而NOX与POX对外提供的编程接口相对比较底层，其编程过程类似于直接对网络设备上的流表进行操作。因此，网络开发人员在进行SDN网络应用开发的同时往往需要兼顾应用的控制逻辑和对底层设备流表的操作，这无疑对整个开发过程带来了极大的困难与挑战，因此，SDN网络编程并不简单。

为了降低SDN网络编程的复杂性，普林斯顿大学Jennifer Rexford等教授利用模块化的思想提出了SDN组合编程方法与编程框架，该框架将细粒度、功能相对独立的网络功能独立成单独的模块，并通过定义不同的“组合算子”将网络功能模块进行逻辑串接，从而构建功能相对更为复杂的网络应用，最后网络应用会编译成match+action的规则部署到底层网络设备。而所谓的“组合算子”描述了不同功能模块之间的逻辑关系，主要为二目运算符，包括并行、串行及重载三种算子。其中，并行算子保证两个网络功能模块可并行地处理网络数据包；串行算子使得网络数据包被前一个网络功能模块处理，然后再被后一个模块处理，因此前一个模块对数据包的操作会直接影响后一个模块对数据包的处理；重载算子保证数据包在无法被前一个网络功能模块处理时，就会让后一个模块进行处理，否则直接跳过后一个模块。

SDN的模块化编程框架极大降低了网络编程的难度，同时加速了网络应用的创新与部署周期。

在现有技术中，网络功能模块之间的逻辑关系(有向边)在网络编程系统框架启动前就已经通过配置文件固化确定，在运行过程中无法更改。这即是说网络应用所对应的数据转发流图的形状在运行过程中无法改动。因此，这直接导致了单个复杂网络应用无法进行在线修改或者升级(即动态改变转发流图)。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种支持网络应用的在线更新，避免业务流的中断的SDN网络编程方法以及装置。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种SDN网络编程方法，包括：

确定网络功能模块的细粒度；其中所述网络功能模块包括至少一个输入槽位和至少一个输出槽位；

确定第一网络功能模块与第二网络功能模块是否符合连接关系，若符合，则第一网络功能模块与第二网络功能模块连接，否则拒绝连接；；

所述第一网络功能模块的输出槽位记录所述第二网络功能模块的输入槽位和对象指针；

所述第二网络功能模块的输入槽位记录所述第一网络功能模块的输出槽位和对象指针。

可选的，所述确定网络功能模块的细粒度，进一步包括：

将网络接口实例化为两个功能模块；