一種基于sdn的主備虛擬網關的系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及網絡通信技術領域，尤其涉及一種基于SDN的主備虛擬網關的系統及方法。
【背景技術】
[0002]軟件定義網絡(Software Defined Network, SDN)，是一種新型網絡創新架構，是網絡虛擬化的一種實現方式，其核心技術OpenFlow通過將網絡設備控制面與數據面分離開來，從而實現了網絡流量的靈活控制，使網絡作為管道變得更加智能。
[0003]SDN將控制與轉發分離，通過控制器對整網實現集中控制，實現轉發硬件通用化，控制智能集中化，極大的提高了網絡的創新和靈活。但在現有SDN技術中，還沒有考慮SDN轉發網關的可靠性問題。一旦SDN網關出現故障并且沒有備份網關替換的話，網關內網絡將無法和網關外通信，就算有備份網關，只能手工切換，響應速度慢，這將導致無法實現平滑和無縫的切換，數據丟失，影響基本業務，從而導致用戶體驗感差。
[0004]因此，能夠快速的進行主備網關切換對SDN運營商和用戶都是非常重要和必要的。
【發明內容】
[0005]有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種基于SDN的主備虛擬網關的系統及方法，本發明基于SDN的虛擬主備網關在提高可靠性的同時，簡化了主機的配置。借助虛擬網關能在某臺交換機出現故障時仍然提供高可靠的缺省鏈路，有效避免單一鏈路發生故障后網絡中斷的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明提供了一種基于SDN的主備虛擬網關的系統，其特征在于:包括外網設備和與外網設備相連接的主備虛擬網關，所述主備虛擬網關包括一個主用交換機和多個備用交換機，所述一個主用交換機和多個備用交換機均與SDN控制器相連接，所述主用交換機與多個主機連接。
[0007]進一步地，所述一個主用交換機和多個備用交換機的缺省路由下一跳地址設置為主備虛擬網關一樣的IP地址。
[0008]—種基于SDN的主備虛擬網關的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0009]S1、SDN控制器開啟虛擬主備網關功能；
[0010]S2、SDN控制器將交換機加入虛擬網關，并設置交換機在虛擬網關的優先級；
[0011]S3、選擇主用交換機；
[0012]S4、主用交換機轉發報文；
[0013]S5、判斷主用交換機是否工作正常，若正常繼續轉發報文，若不正常重新選擇主用交換機。
[0014]進一步地，所述步驟S3具體為SDN控制器根據SDN交換機優先級確定其在虛擬網關中的角色，優先級最高的交換機成為主用交換機，優先級低的成為備份交換機。
[0015]進一步地，所述步驟S5中判斷交換機工作是否正常的方法為:當SDN控制器能定期收到交換機的消息，則表明主用交換機工作正常；當SDN控制器在3個周期定時器超時后仍未收到主用交換機發送來的消息，則認為主用交換機已經無法正常工作。
[0016]進一步地，所述步驟S5中重新選擇主用交換機是根據交換機優先級選擇，優先級最高的交換機成為主用交換機。
[0017]本發明的有益效果是:
[0018]本發明基于SDN的虛擬主備網關在提高可靠性的同時，簡化了主機的配置。借助虛擬網關能在某臺交換機出現故障時仍然提供高可靠的缺省鏈路，有效避免單一鏈路發生故障后網絡中斷的問題。
[0019]以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的整體結構示意圖；
[0021]圖2是本發明的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，一種基于SDN的主備虛擬網關的系統，其特征在于:包括外網設備I和與外網設備I相連接的主備虛擬網關2，所述主備虛擬網關2包括一個主用交換機21和多個備用交換機22，所述一個主用交換機21和多個備用交換機22均與SDN控制器3相連接，所述主用交換機21與多個主機4連接。
[0023]本實施例中，所述一個主用交換機21和多個備用交換機22的缺省路由下一跳地址設置為主備虛擬網關2 —樣的IP地址。
[0024]如圖2所示，一種基于SDN的主備虛擬網關的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0025]S1、SDN控制器開啟虛擬主備網關功能；
[0026]S2、SDN控制器將交換機加入虛擬網關，并設置交換機在虛擬網關的優先級；
[0027]S3、選擇主用交換機；
[0028]S4、主用交換機轉發報文；
[0029]S5、判斷主用交換機是否工作正常，若正常繼續轉發報文，若不正常重新選擇主用交換機。
[0030]本實施例中，所述步驟S3具體為SDN控制器根據SDN交換機優先級確定其在虛擬網關中的角色，優先級最高的交換機成為主用交換機，優先級低的成為備份交換機。
[0031]本實施例中，所述步驟S5中判斷交換機工作是否正常的方法為:當SDN控制器能定期收到交換機的消息，則表明主用交換機工作正常；當SDN控制器在3個周期定時器超時后仍未收到主用交換機發送來的消息，則認為主用交換機已經無法正常工作。
[0032]本實施例中，所述步驟S5中重新選擇主用交換機是根據交換機優先級選擇，優先級最高的交換機成為主用交換機。
[0033]本發明將局域網的一組SDN交換機(包括一個主用交換機和若干個備份交換機)組織成一個虛擬主備網關，網絡拓撲如圖1所示。這個虛擬網關擁有自己的IP地址A，組內的交換機也有自己的IP地址(如主用的IP地址為B，備份的IP地址為C)。局域網內的主機僅僅知道這個虛擬網關的IP地址A，而并不知道具體的主用交換機的IP地址B。它們將自己的缺省路由下一跳地址設置為該虛擬網關的IP地址A。于是，網絡內的主機就通過這個虛擬網關來與其它網絡進行通信。如果組內的主用交換機壞掉，SDN控制器會通過選舉策略選出一個新的主用交換機，繼續向網絡內的主機提供報文轉發服務。從而實現網絡內的主機不間斷的與外部網絡進行通信。
[0034]SDN控制器和SDN交換機間已有定期的消息交互來測量是否保持連接。當SDN控制器在連續三個通告周期內收不到SDN交換機的消息后啟動新的一輪主用交換機選舉。在主用交換機的選擇中，按優先級進行選舉，高優先級的交換機獲勝并成為主用交換機。
[0035]以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于SDN的主備虛擬網關的系統，其特征在于:包括外網設備(I)和與外網設備(I)相連接的主備虛擬網關(2)，所述主備虛擬網關(2)包括一個主用交換機(21)和多個備用交換機(22)，所述一個主用交換機(21)和多個備用交換機(22)均與SDN控制器(3)相連接，所述主用交換機(21)與多個主機(4)連接。2.如權利要求1所述的一種基于SDN的主備虛擬網關的系統，其特征在于:所述一個主用交換機(21)和多個備用交換機(22)的缺省路由下一跳地址設置為主備虛擬網關(2)一樣的IP地址。3.一種基于SDN的主備虛擬網關的方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、SDN控制器開啟虛擬主備網關功能； 52、SDN控制器將交換機加入虛擬網關，并設置交換機在虛擬網關的優先級； 53、選擇主用交換機； 54、主用交換機轉發報文； 55、判斷主用交換機是否工作正常，若正常繼續轉發報文，若不正常重新選擇主用交換機。4.如權利要求3所述的一種基于SDN的主備虛擬網關的方法，其特征在于，所述步驟S3具體為SDN控制器根據SDN交換機優先級確定其在虛擬網關中的角色，優先級最高的交換機成為主用交換機，優先級低的成為備份交換機。5.如權利要求3所述的一種基于SDN的主備虛擬網關的方法，其特征在于，所述步驟S5中判斷交換機工作是否正常的方法為:當SDN控制器能定期收到交換機的消息，則表明主用交換機工作正常；當SDN控制器在3個周期定時器超時后仍未收到主用交換機發送來的消息，則認為主用交換機已經無法正常工作。6.如權利要求3所述的一種基于SDN的主備虛擬網關的方法，其特征在于，所述步驟S5中重新選擇主用交換機是根據交換機優先級選擇，優先級最高的交換機成為主用交換機。
【專利摘要】本發明公開了一種基于SDN的主備虛擬網關的系統及方法，包括外網設備和與外網設備相連接的主備虛擬網關，主備虛擬網關包括一個主用交換機和多個備用交換機，一個主用交換機和多個備用交換機均與SDN控制器相連接，主用交換機與多個主機連接。SDN控制器開啟虛擬主備網關功能；SDN控制器將交換機加入虛擬網關，并設置交換機在虛擬網關的優先級；選擇主用交換機；主用交換機轉發報文；判斷主用交換機是否工作正常，若正常繼續轉發報文，若不正常重新選擇主用交換機。本發明在提高可靠性的同時，簡化了主機的配置。借助虛擬網關能在某臺交換機出現故障時仍然提供高可靠的缺省鏈路，有效避免單一鏈路發生故障后網絡中斷的問題。
【IPC分類】H04L12/24, H04L12/66
【公開號】CN105207902
【申請號】CN201510658353
【發明人】熊常春
【申請人】廣州西麥科技股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月13日