CN105227385A - 一种故障处理的方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种故障处理的方法，涉及通信技术领域，用于解决因控制器故障导致的通信中断问题。本发明提供的方法包括：当检测到与所述第二SDN控制器的通信中断时，第一SDN控制器通过预设通信格式，向与所述第二SDN控制器相连的其它SDN控制器发送确认消息；当在预设时间内未接收到所述其它SDN控制器的反馈信息，则所述第一SDN控制器向所述网络管理器上报第二SDN控制器的故障信息；所述网络管理器在接收到所述第二SDN控制器的故障信息后，记录所述第二SDN控制器的故障状态，并将原属于所述第二SDN控制器管理的网元分配给所述第一SDN控制器和所述其它SDN控制器中的一个或多个进行管理。本发明适用于SDN中。

Description

一种故障处理的方法及***

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种故障处理的方法及***。

背景技术

软件定义网络(SoftDefinednetwork，SDN)是一种新型的网络架构，它的设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离，并实现可编程化控制。基于SDN的网络架构，设备商需要研发支持Openflow等协议的交换机、路由器产品，同时研发能管理多台设备的SDN控制器，控制器与设备间通过Openflow协议通信，完成诸如控制信息下发、路由建立、链路资源管理等功能。

由于各厂家研发SDN设备与控制器的进度不同，目前很难实现单个SDN控制器很好的管理多个厂家的设备。要管理大规模网络，现阶段往往通过布放多个SDN控制器、各自管理本厂家设备或仅少量异厂家设备的方法实现。当网络中出现了多个SDN控制器，那么每个控制器将会分工管理一部分的网元，由于各个厂商对于SDN控制器的设计不同，导致不同厂商的SDN控制器无法进行通信，一旦某个SDN控制器出现故障，其它的SDN控制器无法接管其业务，导致部分网元业务中断。

发明内容

本发明的实施例提供一种故障处理的方法及***，在SDN控制器出现故障时，可以保证其管理的网元业务不中断。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种故障处理的方法，应用于SDN，其特征在于，所述SDN包括网络管理器和若干个SDN控制器，所述若干个控制器包括第一SDN控制器、第二SDN控制器，所述方法包括：

当检测到与所述第二SDN控制器的通信中断时，第一SDN控制器通过预设通信格式，向与所述第二SDN控制器相连的其它SDN控制器发送确认消息，以使得所述其它SDN控制器在接收到所述确认消息后，将所述确认消息通过所述预设通信格式发送至所述第二SDN控制器以确认第二SDN控制器的运行状态；

当在预设时间内未接收到所述其它SDN控制器的反馈信息，则所述第一SDN控制器向所述网络管理器上报第二SDN控制器的故障信息；

所述网络管理器在接收到所述第二SDN控制器的故障信息后，记录所述第二SDN控制器的故障状态，并将原属于所述第二SDN控制器管理的网元分配给所述第一SDN控制器和所述其它SDN控制器中的一个或多个进行管理。

本发明实施例还提供了一种故障处理的***，应用于SDN，所述故障处理的***包括网络管理器和若干个SDN控制器，所述若干个控制器包括第一SDN控制器、第二SDN控制器；

所述第一SDN控制器，用于当检测到与所述第二SDN控制器的通信中断时，通过预设通信格式，向与所述第二SDN控制器相连的其它SDN控制器发送确认消息，以使得所述其它SDN控制器在接收到所述确认消息后，将所述确认消息通过所述预设通信格式发送至所述第二SDN控制器以确认第二SDN控制器的运行状态；当在预设时间内未接收到所述其它SDN控制器的反馈信息，则向所述网络管理器上报第二SDN控制器的故障信息；

所述网络管理器用于在接收到所述第二SDN控制器的故障信息后，记录所述第二SDN控制器的故障状态，并将原属于所述第二SDN控制器管理的网元分配给所述第一SDN控制器和所述其它SDN控制器中的一个或多个进行管理。

本发明实施例提供的一种故障处理的方法及***，通过为SDN控制器的交互提供预设通信格式来保证无障碍的数据交互，同时当SDN控制器出现问题的时候，可以通过SDN控制器之间的交互以及网络管理器对于网元管理的协调，使得每个网元都可以及时得到服务，避免了网元的业务中断。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种故障处理的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种故障检测的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种故障处理的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种故障SDN控制器恢复正常后重新接管网元的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种故障处理的***组成图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种故障处理的方法，应用于SDN，该SDN中需要设置网络管理器以及若干个SDN控制器，本发明实施例中提及的所有SDN控制器之间为平等关系，相互可对等交换信息，网络管理器对可以对SDN控制器下发指令。各个SDN控制器将的通信关系可以根据网络需要预先进行设定。

基于上述网络架构，本发明实施例提供的故障处理方法，如图1所示，包括：

101、当检测到与所述第二SDN控制器的通信中断时，第一SDN控制器通过预设通信格式，向与所述第二SDN控制器相连的其它SDN控制器发送确认消息，以使得所述其它SDN控制器在接收到所述确认消息后，将所述确认消息通过所述预设通信格式发送至所述第二SDN控制器以确认第二SDN控制器的运行状态。

在多个SDN控制器之间进行通信时，预设通信格式如下表1所示，共分为控制器关系标识、发送控制器ID、接收控制器ID，报文优先级、消息类型、消息内容、计数器和校验位等8个域。不同功能的SDN控制器均通过识别这8个域与其相邻的SDN控制器建立连接，实现通信功能，在定义的消息格式中每个域的含义如表1所示。

表1SDN控制器通信报文各域标识与含义

102、当在预设时间内未接收到所述其它SDN控制器的反馈信息，则所述第一SDN控制器向所述网络管理器上报第二SDN控制器的故障信息。

在步骤102执行之前，第一SDN控制器一般需要根据自身存储的邻接关系表查找与所述第二SDN控制器相邻的SDN控制器。

在向网络管理器上报故障信息的通知，第一SDN控制器一般也需要记录第二SDN控制器的故障状态。另外，其它可获知第二SDN控制器出现故障的SDN控制器也需要记录第二SDN控制器的故障状态。

其中，预设时间为根据用户实际需要设定的值。

103、所述网络管理器在接收到所述第二SDN控制器的故障信息后，记录所述第二SDN控制器的故障状态，并将原属于所述第二SDN控制器管理的网元分配给所述第一SDN控制器和所述其它SDN控制器中的一个或多个进行管理。

本发明实施例提供的一种故障处理的方法，通过为SDN控制器的交互提供预设通信格式来保证无障碍的数据交互，同时当SDN控制器出现问题的时候，可以通过SDN控制器之间的交互以及网络管理器对于网元管理的协调，使得每个网元都可以及时得到服务，避免了网元的业务中断。

本发明实施例在此还提供了一种用于检测SDN控制器故障的方法，执行与步骤101之前，如图2所示，包括：

201、所述第一SDN控制器通过所述预设通信格式向所述第二SDN控制器周期性发送指定类型的报文。

在本发明实施例中SDN控制器之间的信息交互可以分为正常状态的串行消息和紧急情况下的即时消息两大类。在设备工作正常时，可以每隔固定时长两个或者多个控制器之间使用串行消息进行沟通，告知控制器的状态信息、告知配置消息，进行项目查询上报和资源下发等常规通信等。当有业务告警、网络节点或者链路故障发生时，可以根据情况通过即时消息随时下发告警消息和故障消息。

此处描述的额指定类型的报文就是指串行消息。

202、当在所述预设时间内未接收到所述第二SDN控制器的反馈信息，则认为与所述第二SDN控制器的通信中断。

对于步骤105的实现，本发明实施例在此提供了一种具体的实现方法，如图3所示，包括：

301、当所述网络管理器将原属于所述第二SDN控制器管理的网元分配给所述第一SDN控制器进行管理时，所述网络管理器向所述第一SDN控制器发送接管指令。

302、所述第一SDN控制器在接收所述接管指令后，向所述第二SDN控制器管理的网元发送第一通知消息，用以通知原属于所述第二SDN控制器管理的网元由所述第一SDN控制器接管。

303、所述第一SDN控制器接收原属于所述第二SDN控制器管理的网元上报的网元信息。

304、所述第一SDN控制器将接收到的网元信息以及所述网元信息与所述第一SDN控制器的对应关系存储在信息维护表中。

此处存储的所述网元信息与所述第一SDN控制器的对应关系是为了方便后续第二SDN控制器回复正常后，可以重新接管原来服务的网元。通过建立这样的对应关系，使得每个接管的SDN控制器都可以知道自己管理下的网元哪些是自己的，哪些是故障SDN控制器的，这样当故障SDN控制器恢复正常之后，其他SDN控制器可以在自身的信息维护表中直接找到接管的网元信息，并返回给已恢复正常的SDN控制器，以便其重新接管原有的网元，实现负载均衡。

305、所述第一SDN控制器根据自身承载能力确定是否接管原属于所述第二SDN控制器管理的全部网元。当确定接管原属于所述第二SDN控制器管理的全部网元时，则执行步骤306；当确定接管原属于所述第二SDN控制器管理的部分网元时，则执行步骤307。

306、第一SDN控制器启动对原属于所述第二SDN控制器管理的网元的管理。

307、第一SDN控制器将未接管网元的网元信息上报至所述网络管理器，以使得所述网络控制器向所述其它SDN控制器中的一个或多个下达接管指令。

在此需要说明的是，其它SDN控制器接收到网络管理器下达的接管指令同样可以执行前述步骤302至307。

以上流程适用于任意一个与第二SDN控制器相邻的其它SDN控制器。此处仅是以第一SDN控制器为例进行了流程说明。网络管理器优先选择哪个SDN控制器下达接管指令的判断条件可以根据需要进行设定，例如哪个SDN控制器优先上报第二SDN控制器发生故障，则优先选择哪个SDN控制器。

在本发明实施例中，还针对故障SDN控制器恢复正常之后，对网元的重新接管流程提供了相应的实现方法，如图4所示，包括：

401、当所述第二SDN控制器恢复正常后，所述网络管理器向所有SDN控制器下发恢复控制指令，所述恢复控制指令用于通知各个SDN控制器第二SDN控制器重新接管原属于所述第二SDN控制器管理的全部网元。

402、接收到所述恢复控制指令后，所述第一SDN控制器根据所述信息维护表确定被接管网元的网元信息，所述被接管网元为正在被所述第一SDN控制器接管，但原属于所述第二SDN控制器管理的网元。

403、所述第一SDN控制器将所述被接管网元的网元信息上报至所述网络管理器。

404、所述网络管理器将所述被接管网元的网元信息发送给所述第二SDN控制器。

405、所述第二SDN控制器根据所述网元信息向所述被接管网元发送第二通知消息，用以通知所述被接管网元由所述第二SDN控制器接管。

406、所述第二SDN控制器启动对所述被接管网元的管理。

需要说明的是，以上流程可适用于任何一个接管故障SDN控制器所属网元的SDN控制器。在本发明实施例中，网络管理器一般统一向所有SDN控制器下发恢复控制指令，只有接管了故障SDN控制器所属网元的SDN控制器才需要执行以上流程。

另外，需要补充说明的是，各个SDN控制器在将被接管网元的网元信息上报至网络管理器后，在预定时间后就可以清除相关记录以节省自身存储资源。同时被接管网元也可以在该预定时间后与先前通信的SDN控制器断开连接，同时与恢复正常的SDN控制器取得通信。

本发明实施例还提供了一种故障处理的***，应用于SDN，如图5所示，所述故障处理的***包括网络管理器51和若干个SDN控制器，所述若干个控制器包括第一SDN控制器52、第二SDN控制器53。

所述第一SDN控制器52，用于当检测到与所述第二SDN控制器53的通信中断时，通过预设通信格式，向与所述第二SDN控制器53相连的其它SDN控制器发送确认消息，以使得所述其它SDN控制器在接收到所述确认消息后，将所述确认消息通过所述预设通信格式发送至所述第二SDN控制器53以确认第二SDN控制器53的运行状态；当在预设时间内未接收到所述其它SDN控制器的反馈信息，则向所述网络管理器51上报第二SDN控制器53的故障信息；

所述网络管理器51用于在接收到所述第二SDN控制器53的故障信息后，记录所述第二SDN控制器53的故障状态，并将原属于所述第二SDN控制器53管理的网元分配给所述第一SDN控制器52和所述其它SDN控制器中的一个或多个进行管理。

可选的是，所述第一SDN控制器52还用于通过所述预设通信格式向所述第二SDN控制器53周期性发送指定类型的报文；当在所述预设时间内未接收到所述第二SDN控制器53的反馈信息，则认为与所述第二SDN控制器53的通信中断。

可选的是，所述第一SDN控制器52还用于根据自身存储的邻接关系表查找与所述第二SDN控制器53相邻的SDN控制器。

可选的是，所述网络管理器51具体用于当将原属于所述第二SDN控制器53管理的网元分配给所述第一SDN控制器52进行管理时，所述网络管理器51向所述第一SDN控制器52发送接管指令；

所述第一SDN控制器52还用于在接收所述接管指令后，向所述第二SDN控制器53管理的网元发送第一通知消息，用以通知原属于所述第二SDN控制器53管理的网元由所述第一SDN控制器52接管；接收原属于所述第二SDN控制器53管理的网元上报的网元信息；将接收到的网元信息以及所述网元信息与所述第一SDN控制器52的对应关系存储在信息维护表中；根据自身承载能力确定是否接管原属于所述第二SDN控制器53管理的全部网元；当确定接管原属于所述第二SDN控制器53管理的全部网元时，则启动对原属于所述第二SDN控制器53管理的网元的管理；当确定接管原属于所述第二SDN控制器53管理的部分网元时，则将未接管网元的网元信息上报至所述网络管理器51，以使得所述网络控制器向所述其它SDN控制器中的一个或多个下达接管指令。

可选的是，所述网络管理器51还用于当所述第二SDN控制器53恢复正常后，向所有SDN控制器下发恢复控制指令，所述恢复控制指令用于通知各个SDN控制器第二SDN控制器53重新接管原属于所述第二SDN控制器53管理的全部网元；

所述第一SDN控制器52还用于接收到所述恢复控制指令后，根据所述信息维护表确定被接管网元的网元信息，所述被接管网元为正在被所述第一SDN控制器52接管，但原属于所述第二SDN控制器53管理的网元；将所述被接管网元的网元信息上报至所述网络管理器51；

所述网络管理器51还用于将所述被接管网元的网元信息发送给所述第二SDN控制器53；

所述第二SDN控制器53还用于根据所述网元信息向所述被接管网元发送第二通知消息，用以通知所述被接管网元由所述第二SDN控制器53接管；启动对所述被接管网元的管理。

本发明实施例提供的一种故障处理的***，通过为SDN控制器的交互提供预设通信格式来保证无障碍的数据交互，同时当SDN控制器出现问题的时候，可以通过SDN控制器之间的交互以及网络管理器对于网元管理的协调，使得每个网元都可以及时得到服务，避免了网元的业务中断。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种故障处理的方法，应用于SDN，其特征在于，所述SDN包括网络管理器和若干个SDN控制器，所述若干个控制器包括第一SDN控制器、第二SDN控制器，所述方法包括：

当检测到与所述第二SDN控制器的通信中断时，第一SDN控制器通过预设通信格式，向与所述第二SDN控制器相连的其它SDN控制器发送确认消息，以使得所述其它SDN控制器在接收到所述确认消息后，将所述确认消息通过所述预设通信格式发送至所述第二SDN控制器以确认第二SDN控制器的运行状态；

当在预设时间内未接收到所述其它SDN控制器的反馈信息，则所述第一SDN控制器向所述网络管理器上报第二SDN控制器的故障信息；

所述网络管理器在接收到所述第二SDN控制器的故障信息后，记录所述第二SDN控制器的故障状态，并将原属于所述第二SDN控制器管理的网元分配给所述第一SDN控制器和所述其它SDN控制器中的一个或多个进行管理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一SDN控制器通过预设通信格式，向与所述第二SDN控制器相连的其它SDN控制器发送确认消息之前，还包括：

所述第一SDN控制器通过所述预设通信格式向所述第二SDN控制器周期性发送指定类型的报文；

当在所述预设时间内未接收到所述第二SDN控制器的反馈信息，则认为与所述第二SDN控制器的通信中断。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第一SDN控制器通过预设通信格式，向与所述第二SDN控制器相连的其它SDN控制器发送确认消息之前，还包括：

第一SDN控制器根据自身存储的邻接关系表查找与所述第二SDN控制器相邻的SDN控制器。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网络管理器将原属于所述第二SDN控制器管理的网元分配给所述第一SDN控制器和所述其它SDN控制器中的一个或多个进行管理包括：

当所述网络管理器将原属于所述第二SDN控制器管理的网元分配给所述第一SDN控制器进行管理时，所述网络管理器向所述第一SDN控制器发送接管指令；

所述第一SDN控制器在接收所述接管指令后，向所述第二SDN控制器管理的网元发送第一通知消息，用以通知原属于所述第二SDN控制器管理的网元由所述第一SDN控制器接管；

所述第一SDN控制器接收原属于所述第二SDN控制器管理的网元上报的网元信息；

所述第一SDN控制器将接收到的网元信息以及所述网元信息与所述第一SDN控制器的对应关系存储在信息维护表中；

所述第一SDN控制器根据自身承载能力确定是否接管原属于所述第二SDN控制器管理的全部网元；

当确定接管原属于所述第二SDN控制器管理的全部网元时，则第一SDN控制器启动对原属于所述第二SDN控制器管理的网元的管理；

当确定接管原属于所述第二SDN控制器管理的部分网元时，则第一SDN控制器将未接管网元的网元信息上报至所述网络管理器，以使得所述网络控制器向所述其它SDN控制器中的一个或多个下达接管指令。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述第二SDN控制器恢复正常后，所述网络管理器向所有SDN控制器下发恢复控制指令，所述恢复控制指令用于通知各个SDN控制器第二SDN控制器重新接管原属于所述第二SDN控制器管理的全部网元；

接收到所述恢复控制指令后，所述第一SDN控制器根据所述信息维护表确定被接管网元的网元信息，所述被接管网元为正在被所述第一SDN控制器接管，但原属于所述第二SDN控制器管理的网元；

所述第一SDN控制器将所述被接管网元的网元信息上报至所述网络管理器；

所述网络管理器将所述被接管网元的网元信息发送给所述第二SDN控制器；

所述第二SDN控制器根据所述网元信息向所述被接管网元发送第二通知消息，用以通知所述被接管网元由所述第二SDN控制器接管；

所述第二SDN控制器启动对所述被接管网元的管理。

6.一种故障处理的***，应用于SDN，其特征在于，所述故障处理的***包括网络管理器和若干个SDN控制器，所述若干个控制器包括第一SDN控制器、第二SDN控制器；

所述第一SDN控制器，用于当检测到与所述第二SDN控制器的通信中断时，通过预设通信格式，向与所述第二SDN控制器相连的其它SDN控制器发送确认消息，以使得所述其它SDN控制器在接收到所述确认消息后，将所述确认消息通过所述预设通信格式发送至所述第二SDN控制器以确认第二SDN控制器的运行状态；当在预设时间内未接收到所述其它SDN控制器的反馈信息，则向所述网络管理器上报第二SDN控制器的故障信息；

所述网络管理器用于在接收到所述第二SDN控制器的故障信息后，记录所述第二SDN控制器的故障状态，并将原属于所述第二SDN控制器管理的网元分配给所述第一SDN控制器和所述其它SDN控制器中的一个或多个进行管理。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述第一SDN控制器还用于通过所述预设通信格式向所述第二SDN控制器周期性发送指定类型的报文；当在所述预设时间内未接收到所述第二SDN控制器的反馈信息，则认为与所述第二SDN控制器的通信中断。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述第一SDN控制器还用于根据自身存储的邻接关系表查找与所述第二SDN控制器相邻的SDN控制器。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述网络管理器具体用于当将原属于所述第二SDN控制器管理的网元分配给所述第一SDN控制器进行管理时，所述网络管理器向所述第一SDN控制器发送接管指令；

所述第一SDN控制器还用于在接收所述接管指令后，向所述第二SDN控制器管理的网元发送第一通知消息，用以通知原属于所述第二SDN控制器管理的网元由所述第一SDN控制器接管；接收原属于所述第二SDN控制器管理的网元上报的网元信息；将接收到的网元信息以及所述网元信息与所述第一SDN控制器的对应关系存储在信息维护表中；根据自身承载能力确定是否接管原属于所述第二SDN控制器管理的全部网元；当确定接管原属于所述第二SDN控制器管理的全部网元时，则启动对原属于所述第二SDN控制器管理的网元的管理；当确定接管原属于所述第二SDN控制器管理的部分网元时，则将未接管网元的网元信息上报至所述网络管理器，以使得所述网络控制器向所述其它SDN控制器中的一个或多个下达接管指令。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述网络管理器还用于当所述第二SDN控制器恢复正常后，向所有SDN控制器下发恢复控制指令，所述恢复控制指令用于通知各个SDN控制器第二SDN控制器重新接管原属于所述第二SDN控制器管理的全部网元；

所述第一SDN控制器还用于接收到所述恢复控制指令后，根据所述信息维护表确定被接管网元的网元信息，所述被接管网元为正在被所述第一SDN控制器接管，但原属于所述第二SDN控制器管理的网元；将所述被接管网元的网元信息上报至所述网络管理器；

所述网络管理器还用于将所述被接管网元的网元信息发送给所述第二SDN控制器；

所述第二SDN控制器还用于根据所述网元信息向所述被接管网元发送第二通知消息，用以通知所述被接管网元由所述第二SDN控制器接管；启动对所述被接管网元的管理。