[发明专利]一种基于ForCES的软件定义网络实现方法

摘要

本发明公开了一种基于ForCES的软件定义网络实现方法。本发明中以Neutron的SDN框架为基础提出了一种基于ForCES扩展插件的实现方案，ForCES扩展插件的基本架构包括插件和插件代理两部分。插件通过和Neutron的消息交互来创建三层路由，并将用户对逻辑功能块的属性操作转化为具体的对虚拟网、路由和网络接口的操作，插件代理位于网络节点和计算节点之上，是盛放逻辑功能块实体的容器，实现数据包的网络层处理；本发明还给出了相关IETF ForCES逻辑功能块的设计和建模方法，使得用户可以通过ForCES扩展插件所提供的北向接口方便地进行Openstack网络的重新定义。

主权项

一种基于ForCES的软件定义网络实现方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤(1)控制件以Neutron插件的形态位于OpenStack控制节点之内，由数据库模块和远程过程调用模块组成，远程过程调用模块维护由ForCES格式消息组成的消息队列；步骤(2)转发件以Neutron插件代理的形态位于OpenStack计算节点和网络节点之内，负责具体网络层功能的实现，由转发件对象逻辑功能块、接口逻辑功能块、远程过程调用逻辑功能块、路由逻辑功能块、浮动IP逻辑功能块组成，具体包含如下步骤：2‑1.转发件对象逻辑功能块采用Linux操作系统的命名空间来隔离数据包的转发，将一个物理的三层网络隔离成两个或以上的独立虚拟三层网络，并通过创建一个虚拟路由器来为这些虚拟三层网络提供路由服务，该逻辑功能块的属性有物理和虚拟网络设备信息和路由规则；2‑2.接口逻辑功能块为虚拟路由器创建端口，并将租户网络中的子网绑定到该新创端口，该逻辑功能块的属性有端口标识号、端口连接子网的标识号、端口的MAC地址、端口对应的IP地址；2‑3.远程过程调用逻辑功能块循环检测从控制件发送过来的远程过程调用请求，并对这些请求进行处理，这些请求包括租户网络创建、更新路由、添加路由器接口和创建浮动IP，该逻辑功能块的属性有逻辑功能块的ID号、处理动作和返回动作；2‑4.路由逻辑功能块为已经创建好的虚拟路由器配置静态路由表，路由表属性内容包含无类目标地址、下一跳信息，以及路由器的ID；2‑5.浮动IP逻辑功能块为虚拟机分配浮动IP，并将该浮动IP与虚拟机内部IP一对一映射，使得外部网络可以通过访问该浮动IP来访问内部网络中的虚拟机，该逻辑功能块的属性有浮动IP编号、浮动IP、固定IP地址、网络标识号、虚拟路由器号；步骤(3)用户通过控制件所提供的北向接口来实现网络的重新定义，这些北向接口包括：租户网络创建、对步骤(2)所述各逻辑功能块的属性的修改和查询操作，具体包含如下步骤：3‑1.用户通过调用北向接口发送网络重定义请求至控制件，请求类型包括：租户网络创建和逻辑功能块属性操作；3‑2.控制件中的数据库模块根据网络重定义请求中所包含的信息，执行数据库的写入或删除；3‑3.控制件中的远程过程调用模块根据网络重定义请求中所包含的信息构造ForCES格式消息，并放入步骤(1)所述的消息队列；3‑4.转发件中的远程过程调用逻辑功能块从消息队列中提取出请求类型和ForCES格式消息，如果请求类型为步骤3‑1所述的租户网络创建，则进入3‑5；如果请求类型为步骤3‑1所述的逻辑功能块属性操作，则进入3‑6；3‑5.转发件对象逻辑功能块创建步骤2‑1所述的命名空间，进而为用户创建虚拟的三层网络；3‑6.转发件中的远程过程调用逻辑功能块根据步骤3‑4所述的ForCES格式消息对步骤2所述的接口逻辑功能块、远程过程调用逻辑功能块、路由逻辑功能块、浮动IP逻辑功能块进行属性的修改和查询操作。