多租户SDN网络中基于应用感知提供跨层QoS的方法与流程

文档序号:12133887阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多租户SDN网络中基于应用感知提供跨层QoS的方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1:基于应用感知收集在OSI七层通信模型中每一层隐含的QoS需求;

步骤2:在SDN控制层的各功能模块共享所搜集的QoS需求信息;

步骤3:基于权重优化函数将QoS需求统一映射为跨层优先级,并对相应业务进行编排;所述跨层优先级独立于异构网络中任何其他优先级;

步骤4:所述SDN控制层将统一的跨层优先级写入流表,并分配到OpenFlow的交换机中;当数据包到达OpenFlow交换机时,由相应的OpenFlow代理完成对流表匹配的操作;对存在匹配流表的数据执行流表中所携带的QoS策略。

2.根据权利要求1所述的多租户SDN网络中基于应用感知提供跨层QoS的方法,其特征在于,所述应用层感知由深度包检测DPI实例来实现;每一个DPI实例用于确定每个流量的行为;所述DPI实例集成在SDN的控制层中,由租户/用户根据自己的需求决定是否在所述SDN控制层上配置基于DPI的应用感知模块,所述应用感知功能用于分析数据分组的报头和有效负载。

3.根据权利要求1所述的多租户SDN网络中基于应用感知提供跨层QoS的方法,其特征在于,所述步骤2中所述的SDN控制层包含数据搜集模块和跨层QoS提供模块,所述数据搜集模块用于搜集网络拓扑、流量属性、设备状态信息;所述跨层QoS提供模块用于对所接收到的QoS需求信息进行集中处理,并根据编排后的优先级对个类数据制定QoS策略;且数据搜集模块和跨层QoS提供模块之间的数据分享采用基于发布/订阅的通信方式,该通信方式能够共享各种应用和异构服务之间的检查结果;所述QoS需求信息包括:对应分组的优先级、延迟时间、发送的速率以及到达率。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多租户SDN网络中基于应用感知提供跨层QoS的方法,其特征在于,所述步骤3中基于权重优化函数的方法是指采用多服务等级协议MSLA将所述QoS需求信息统一映射为跨层优先级;具体地,实现基于权重优化函数的方法包括如下步骤:

步骤A1:在异构网络侧的调度层对多样化的QoS需求进行识别和分类,在异构网络侧的服务层将QoS需求与具体的用户行为和所采用的通信协议进行关联;并将关联后的QoS需求信息发送到跨层QoS提供侧;

步骤A2:在跨层QoS提供侧的服务层对来自异构网络侧的进行需求发现和服务调度,对所搜集的各层QoS需求信息进行分配优先级权重,其中所述优先级权重的分配是依据权重优化函数进行计算的;在跨层QoS提供侧的调度层为不同的QoS需求配置访问控制策略的QoS策略;在跨层QoS提供侧的执行层存储和计算不同QoS需求所分配的带宽资源,并将分配方案下发至异构网络侧的执行层进行执行。

5.根据权利要求1所述的多租户SDN网络中基于应用感知提供跨层QoS的方法,其特征在于,所述步骤4还包括将记录的网络日志报告给SDN控制器周期性;当具有相同属性的数据包再次到达时,进行优先匹配;若优先匹配的优先级不等于预设值,则考虑生成时规定的QoS需求,若优先匹配的优先级等于预设值,则进行匹配。

6.根据权利要求1所述的多租户SDN网络中基于应用感知提供跨层QoS的方法,其特征在于,还包括对QoS配置进行预处理步骤:通过在SDN控制器中设置数据管理单元、数据包检查单元以及流量表管理单元,用于完成SDN中的网络服务;其中:

所述数据管理单元所管理的数据类型包括:业务数据、临时记录、检查结果、交通控制策略、网络服务以及功能库;

所述数据包检查单元以分布式的方式部署在SDN控制器上,且所述数据包检查单元仅对到达的第一分组分数据包进行识别;

所述流量表管理单元用于管理SDN的流表;所述流表的标题中设置有指定标签,所述指定标签在数据包检查单元检查数据包时处于最高优先级。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的多租户SDN网络中基于应用感知提供跨层QoS的方法,其特征在于,所述步骤4中的OpenFlow的交换机分组处理包括如下步骤:

步骤S1:检查是否存在一个流表与分组中的统一的跨层业务优先级相匹配,如果是,则执行步骤S2;否则,转到步骤S5;

步骤S2:检查是否有一个流表,其中应用程序元数据实例与流量相匹配,如果是,则执行步骤S3;否则,转到步骤S5;

步骤S3:检查是否有一个流表,其中VxLAN元数据实例与流量相匹配,如果是,则执行步骤S4;否则,转到步骤S5;

步骤S4:检查是否有一个流表,其中原来的IP报头的实例与流量相匹配,如果是,则执行步骤S6;否则,执行步骤S5;

步骤S5:将包映射到分布式SDN控制器的数据管理单元;

步骤S6:执行相应的QoS策略。

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