[发明专利]一种SDN网络和IP网络互联通信系统、通信方法

摘要

本发明提供一种SDN网络和IP网络互联通信系统和通信方法。该系统包括：IP网络，其包括BGP边缘路由器；SDN网络，其包括SDN控制器、OpenFlow边缘交换机和OpenFlow内部交换机，其中，OpenFlow边缘交换机和OpenFlow内部交换机分别连接SDN控制器，OpenFlow边缘交换机连接IP网络的BGP边缘路由器，SDN控制器与IP网络的BGP边缘路由器交换路由信息；其中，SDN控制器工作为SDN网络的网关，通过ARP代理和MAC地址重写实现SDN网络与IP网络的报文互传。本申请不需要修改已有IP自治域的边缘BGP路由器，也不需要修改报文头部格式，可以在互联网上逐个AS域实现渐增部署。 1

主权项

1.一种SDN网络和IP网络互联通信系统，其特征在于，包括：

IP网络，其包括BGP边缘路由器；

SDN网络，其包括SDN控制器、OpenFlow边缘交换机和OpenFlow内部交换机，其中，OpenFlow边缘交换机和OpenFlow内部交换机分别连接SDN控制器，OpenFlow边缘交换机连接IP网络的BGP边缘路由器，SDN控制器与IP网络的BGP边缘路由器交换路由信息；

其中，SDN控制器工作为SDN网络的网关，通过ARP代理和MAC地址重写实现SDN网络与IP网络的报文互传；

所述通过ARP代理和MAC地址重写实现SDN网络与IP网络的报文互传包括：

对于BGP边缘路由器向SDN网络内目标主机发送的数据包，

BGP边缘路由器将数据包的目的MAC地址修改为SDN控制器的至少一个网口的MAC地址；

SDN控制器根据自身网口的MAC地址将数据包调度到转发路径，使得数据包通过转发路径到达目标主机；其中，

在各条转发路径上，SDN控制器向OpenFlow边缘交换机或者OpenFlow内部交换机下发流表，使得OpenFlow边缘交换机或者OpenFlow内部交换机将SDN控制器的至少一个网口的MAC地址改写为目标主机的MAC地址。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述SDN控制器通过OpenFlow边缘交换机与IP网络的BGP边缘路由器建立至少一条BGP会话连接，SDN控制器模拟eBGP路由器向BGP边缘路由器发送SDN网络的路由信息，并从BGP边缘路由器获得IP网络的路由信息。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述SDN控制器设置至少一个网口，与所述BGP边缘路由器的至少一个接口一一对应地连接，使得所述SDN控制器与BGP边缘路由器建立至少一条BGP会话连接，用于交换路由信息。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述SDN控制器设置ARP学习模块，用于向IP网络发送ARP报文，学习到由IP网络中主机和BGP路由器的IP地址和MAC地址组成的ARP表。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，SDN控制器可以根据负载均衡或故障规避的原则将数据包分别调度到不同的转发路径。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，对于SDN网络中主机发送的，且目的IP地址为SDN网络外部的数据包，

将SDN控制器的一个网口设定为主机的默认网关；

SDN控制器根据数据包的目的IP地址和/或源IP地址将数据包调度到转发路径，使得数据包通过转发路径到达BGP边缘路由器的接口；其中，

在各条转发路径上，SDN控制器向SDN网络中的OpenFlow边缘交换机或者OpenFlow内部交换机下发流表，使得OpenFlow边缘交换机或者OpenFlow内部交换机将数据包的目的MAC地址改写为BGP边缘路由器接口的MAC地址。

7.一种SDN网络和IP网络互联通信的方法，其特征在于，包括：

使SDN网络的OpenFlow边缘交换机连接IP网络的BGP边缘路由器，SDN控制器与IP网络的BGP边缘路由器交换路由信息；

SDN控制器工作为SDN网络的网关，通过ARP代理和MAC地址重写实现SDN网络与IP网络的报文互传；

其中，在通过ARP代理和MAC地址重写实现SDN网络与IP网络的报文互传的步骤中包括：

对于BGP边缘路由器向SDN网络内目标主机发送的数据包，

BGP边缘路由器将数据包的目的MAC地址修改为SDN控制器的至少一个网口的MAC地址；SDN控制器根据自身网口的MAC地址将数据包调度到转发路径，使得数据包通过转发路径到达目标主机；

对于SDN网络中主机发送的，且目的IP地址为SDN网络外部的数据包，

将SDN控制器的一个网口设定为主机的默认网关；SDN控制器根据数据包的目的IP地址和/或源IP地址将数据包调度到转发路径，使得数据包通过转发路径到达BGP边缘路由器的接口。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在SDN控制器与IP网络的BGP边缘路由器交换路由信息的步骤中，

所述SDN控制器通过OpenFlow边缘交换机与IP网络的BGP边缘路由器建立至少一条BGP会话连接，SDN控制器模拟eBGP路由器向BGP边缘路由器发送SDN网络的路由信息，并从BGP边缘路由器获得IP网络的路由信息，其中，

所述SDN控制器设置至少一个网口，与所述BGP边缘路由器的至少一个接口一一对应地连接，使得所述SDN控制器与BGP边缘路由器建立至少一条BGP会话连接，用于交换路由信息。