CN109314667B - Sdn接口设备 - Google Patents

Sdn接口设备 Download PDF

Info

Publication number
CN109314667B
CN109314667B CN201780031854.8A CN201780031854A CN109314667B CN 109314667 B CN109314667 B CN 109314667B CN 201780031854 A CN201780031854 A CN 201780031854A CN 109314667 B CN109314667 B CN 109314667B
Authority
CN
China
Prior art keywords
network devices
network
interface
layer module
interface device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201780031854.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109314667A (zh
Inventor
雷扎·内亚巴提
瓦西利斯·赛福里迪斯
马尤尔·山奈格瓦达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zeetta Networks Ltd
Original Assignee
Zeetta Networks Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeetta Networks Ltd filed Critical Zeetta Networks Ltd
Publication of CN109314667A publication Critical patent/CN109314667A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109314667B publication Critical patent/CN109314667B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/52—Multiprotocol routers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/54—Organization of routing tables
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/169—Special adaptations of TCP, UDP or IP for interworking of IP based networks with other networks 
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/66—Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/02—Standardisation; Integration
    • H04L41/0213—Standardised network management protocols, e.g. simple network management protocol [SNMP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/02—Standardisation; Integration
    • H04L41/0226—Mapping or translating multiple network management protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803—Configuration setting
    • H04L41/0806—Configuration setting for initial configuration or provisioning, e.g. plug-and-play
    • H04L41/0809—Plug-and-play configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/38—Flow based routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/64—Routing or path finding of packets in data switching networks using an overlay routing layer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/645—Splitting route computation layer and forwarding layer, e.g. routing according to path computational element [PCE] or based on OpenFlow functionality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/76—Routing in software-defined topologies, e.g. routing between virtual machines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/70—Virtual switches
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/30—Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
    • H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level
    • H04L69/321—Interlayer communication protocols or service data unit [SDU] definitions; Interfaces between layers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/08—Time only switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/085—Retrieval of network configuration; Tracking network configuration history
    • H04L41/0853—Retrieval of network configuration; Tracking network configuration history by actively collecting configuration information or by backing up configuration information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0895—Configuration of virtualised networks or elements, e.g. virtualised network function or OpenFlow elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于在网络设备(170‑240)与软件定义网络(SDN)控制器(150)之间对接的接口设备(100)，该接口设备(100)包括：用于将接口设备(100)连接到SDN控制器(150)的第一接口(140)；用于将接口设备(100)连接到网络设备(170‑240)的第二接口(160)；供应商和技术特定层模块(110)，其用于在网络设备的本机控制和消息数据协议中向网络设备(170‑240)发送控制和消息数据，以及从网络设备(170‑240)接收控制和消息数据；设备抽象层模块(120)，其用于生成表示网络设备(170‑240)的能力的设备抽象模型(400)；以及协议映射层模块(130)，其用于将网络设备(170‑240)使用的控制和消息数据映射到设备抽象模型(400)上，使得由SDN控制器(150)以其本机消息格式发出的消息可以以网络设备(170‑240)的本机消息格式被发送到网络设备，并且由网络设备(170‑240)以其本机消息格式发出的消息可以以SDN控制器(150)的本机消息格式被发送到SDN控制器(150)。

Description

SDN接口设备
技术领域
本申请涉及软件定义网络(SDN)领域，尤其涉及一种用于在网络设备与SDN控制器之间对接的接口设备。
背景技术
当今电信行业最迫切的问题之一是随着智能手机、云服务和大数据的日益普及以及近来物联网(即，从连接的冰箱到智能电表以及可穿戴电子产品等数以亿计的连接设备)的出现的推动，对数据的需求不断增加。据估计，未来5年对数据的需求将稳步增长，年均增长率接近60％。
因为诸多原因，传统的网络架构不能满足预期的需求，所以现有的信息和通信(ICT)网络正在努力应对这种日益增长的数据需求。例如，现有的网络架构无法应对跨不同技术平台的数据流量，且无法满足新应用程序所需的容量和延迟的需求。而且，构建、运行和扩展网络非常昂贵。
为了解决这些问题，基于软件定义网络(SDN)的概念，开发出了一种设计、运行和管理网络的新方法。SDN提供了一种更简单、更便宜且更灵活的网络设计方法，而不是传统网络设备供应商提供的昂贵且封闭的解决方案，其中控制面(即控制软件，通常称为“网络操作***”或“网络OS”)与数据面(即转发硬件)分离。图1说明了传统网络架构(图1右侧所示)和SDN架构(图1左侧显示)之间的区别。
Figure GDA0001876389040000011
(OF)是由开放网络基金会(ONF)开发的开放式国际标准，它通过定义数据面与控制面之间的供应商无限制和技术无限制的协议和接口使得实现SDN网络架构成为可能。它基于流切换，能够通过数据路径外的控制器执行软件/用户定义的路由、控制和管理。在OF协议中，流是网络中的基本切换实体，并且被定义为标准报文中的头字段的任意组合。这样，支持OF的分组交换网络中的流包括其头字段与流定义匹配的任何分组。
这种方法(即，基于OF协议的SDN)适用于本质上是数字的分组交换网络设备(例如以太网交换机)，但它不适用于数据传输在本质上是模拟的(即，波长或频率)且不存在数字报文的概念的光学网络或无线网络。
绝大多数可商购的基于OF的支持SDN的网络设备是分组交换的。只有少数光学网络设备和无线网络设备支持基于OF的SDN。
这类设备通常属于以下类别之一：
1、光学交换机
·支持SDN的数字光学交换机：这些基本上是使用光电切换技术的时隙分组切换设备，例如OTN(光传输网络)或SDH(同步数字体系)。
·支持SDN的全光交换机：这些通常支持标准端口和/或光纤切换，而无需任何特定的光学特征，例如功率管理、相邻波长之间的干扰等。
·上述技术架构的组合。
现代光学切换技术(例如灵活波分复用(flexi-WDM，Wavelength DivisionMultiplexing)交换机)没有SDN解决方案。
2、无线交换机/路由器
·支持SDN的当前解决方案仅支持Wi-Fi设备(即，不支持其他流行的无线技术，例如LTE、蓝牙、ZigBee等)。
·现有的解决方案将Wi-Fi路由器/交换机或Wi-Fi接入点控制器抽象为简单的层2分组交换机，而无需任何对实际无线传输的控制。
所有现有的支持SDN的网络解决方案都是供应商特定的，并且与供应商的硬件控制器(光学的或无线的)紧密集成。
3、物联网网关设备
一种用于将物联网设备互连到网络的新型的网络设备正在出现。这些设备通常被称为物联网网关。目前，物联网网关设备没有SDN解决方案。
为了将SDN的益处扩展到上述设备，需要一种位于光学交换机或无线路由器/交换机/接入点或物联网网关与支持SDN的网络的网络OS(更确切地说是其“SDN控制器”模块)之间的中间适配器或接口设备(有时称为“中间盒”)，如图2所示，因此这些设备可以通过OF协议接口变得可见且可编程。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于在网络设备与软件定义网络(SDN)控制器之间对接的接口设备，所述接口设备包括：用于将接口设备连接到SDN控制器的第一接口；用于将接口设备连接到网络设备的第二接口；供应商和技术特定层模块，其用于在网络设备的本机控制和消息数据协议中向网络设备发送控制和消息数据，以及从网络设备接收控制和消息数据；设备抽象层模块，其用于生成表示网络设备的能力的设备抽象模型；以及协议映射层模块，其用于将网络设备使用的控制和消息数据映射到设备抽象模型上，使得由SDN控制器以其本机消息格式发出的消息可以以网络设备的本机消息格式被发送到网络设备，以及由网络设备以其本机消息格式发出的消息可以以SDN控制器的本机消息格式被发送到SDN控制器。
例如，SDN控制器可以符合OpenFlow协议。
因此，本发明的接口设备不仅可以用于通过
Figure GDA0001876389040000021
标准协议提供对SDN网络中的无线设备、光学设备和物联网网关设备的访问、控制和监视，而且还可以用于使得传统的不符合SDN的产品能够通过
Figure GDA0001876389040000022
进行编程。
设备抽象层模块可用于生成表示网络设备在以下一个或多个域中的切换能力的设备抽象模型：时间域、空间域和频率域。
设备抽象层模块可用于生成表示网络设备在以下一个或多个域中的切换能力、传输能力和数据采集能力的设备抽象模型：时间域、空间域和频率域。
供应商和技术特定层模块可用于捕获网络设备的能力，并且设备抽象层模块可用于基于所捕获的能力生成设备抽象模型。
第一接口可以包括以太网插口层。
网络设备可以包括例如以下各项中的一个或多个：光纤交换机；光学波分复用交换机；光学灵活波分复用交换机；光学固定栅格波长选择性切换交换机；光学灵活栅格波长选择性切换交换机；无线接入点控制器；WiFi控制器；LTE或LTE-A网络的eNodeB；无线接入点；以及物联网网关。
第二接口可以支持以下接口和协议中的一个或多个：以太网；安全外壳；远程网；事务处理语言1；简单网络管理协议；无线接入点的控制和配置；以及因特网控制消息协议。
设备抽象模型可以包括以下字段中的一个或多个：与网络设备支持的空间切换能力相关的端口或空间字段；与网络设备170-240支持的频率信道或波长信道的数量相关的波长(λ)或中心频率字段；与网络设备170-240每个频率或波长支持的最大带宽和最小带宽相关的带宽字段；如果网络设备支持时隙切换，则与网络设备支持的时隙数量及其持续时间相关的时隙字段；与网络设备支持的数据比特率范围相关的比特率字段；与网络设备支持的信号功率范围相关的功率字段；与网络设备支持的信号格式和调制类型相关的信号类型字段；用于容纳网络设备的设备特定特征的特征字段；与网络设备使用的网络名称相关的网络名称字段；用于捕获网络设备使用的IP或以太网报头的IP/以太网报头字段。
接口设备优选地是即插即用兼容的。
供应商和技术特定层模块、设备抽象层模块和协议映射层模块可以被实现为配置成在接口设备的处理硬件上执行的软件模块。
根据本发明的第二方面，提供了一种用在网络设备中的用于在网络设备与软件定义网络(SDN)控制器之间对接的软件模块，所述软件模块包括：供应商和技术特定层模块，其用于在网络设备的本机控制和消息数据协议中向网络设备发送控制和消息数据，以及从网络设备接收控制和消息数据；设备抽象层模块，其用于生成表示网络设备的能力的设备抽象模型。
根据本发明的第三方面，提供了一种用在软件定义网络(SDN)控制器的网络操作***中的用于在网络设备与软件定义网络(SDN)控制器之间对接的软件模块，所述软件模块包括：协议映射层模块，其用于将网络设备使用的控制和消息数据映射到设备抽象模型上，使得由SDN控制器以其本机消息格式发出的消息可以以网络设备的本机消息格式被发送到网络设备，以及由网络设备以其本机消息格式发出的消息可以以SDN控制器的本机消息格式被发送到SDN控制器。
附图说明
现在将参考附图严格地仅通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1是说明了传统网络架构与软件定义网络(SDN)架构之间的差异的示意图；
图2是在SDN控制器与各种不同的网络设备之间结合接口设备的SDN架构的示意图。
图3是示出了根据本发明的SDN接口设备的示意图；
图4是图3的SDN接口设备所使用的
Figure GDA0001876389040000041
抽象模型的示意图；以及
图5是由图3的SDN接口设备组成的带宽抽象模型的示意图。
具体实施方式
首先参考图3，用在软件定义网络中的接口设备(或“中间盒”)通常以100示出。接口设备100是位于SDN控制器与一个或多个网络设备之间的即插即用设备，并且被配置成(被预先配置成或一旦安装好)允许SDN控制器对(一个或多个)网络设备的控制和监视，如将在下文所述的。
接口设备100包括硬件平台，所述硬件平台可以是例如FPGA(现场可编程门阵列)平台、由ARM提供的基于半导体IP的平台、基于专有的ASIC(专用集成电路)的平台、包括服务器的平台和使用通用处理器的嵌入式平台(例如，英特尔公司或AMD的服务器或平台)。
硬件平台托管供应商和技术特定层模块110、基于
Figure GDA0001876389040000042
的设备抽象层模块120和协议映射层模块130。模块110、120、130可以被实现为由接口设备100的处理硬件执行的软件模块。
接口设备100还具有第一接口140，接口设备100可以通过第一接口140连接到SDN控制器150，还具有第二接口160，接口设备100可以通过第二接口160连接到网络设备的控制和管理接口，例如光纤交换机170、WDM(光学波分复用)交换机180、光学灵活WDM交换机190、光学固定栅格WSS(波长选择性切换)交换机200、光学灵活栅格WSS交换机210、无线接入点控制器(例如，WiFi控制器或LTE(长期演进)或LTE-A(高级长期演进)网络的eNodeB)220、无线接入点230或物联网(IoT)网关240。
为了实现接口设备100与SDN控制器150之间的通信，通过以太网插口层支持第一接口140。
为了实现接口设备100与各种不同网络设备170-240之间的通信，第二接口160支持以下接口和协议的任何组合：以太网、SSH(安全外壳)、远程网、TL1(事务处理语言1)、SNMP(简单网络管理协议)、CAPWAP(无线接入点的控制和配置)和ICMP(因特网控制消息协议)。
供应商和技术特定层模块110被配置成(通过所连接的网络设备170-240的控制和管理接口)将控制和消息数据发送到接口设备100所连接的网络设备170-240，以及从接口设备100所连接的网络设备170-240接收控制和消息数据。这些控制和消息数据以所连接的网络设备的本机格式(即，以符合所连接的网络设备170-240运行所依据的控制和消息数据协议的格式)被发送和接收。
供应商和技术特定层模块110还被配置成询问所连接的网络设备170-240，以便确定网络设备在时间域、空间域和频率域中的物理属性和能力，例如所连接的网络设备170-240的切换能力(例如，在所连接的网络设备是切换设备的情况下)、所连接的网络设备170-240的数据传输能力和所连接的网络设备170-240采集机器或传感器数据的能力(例如，在所连接的网络设备是物联网网关或物联网设备的情况下)。
供应商和技术特定层模块110将该询问的结果报告给设备抽象层模块120，以使设备抽象层模块120能够为所连接的网络设备170-240创建设备抽象模型。该设备抽象模型允许将由SDN控制器150发出的符合
Figure GDA0001876389040000051
的命令和数据消息“转换”为符合所连接的网络设备170-240运行所依据的命令和数据消息协议的设备特定命令和数据消息，从而允许SDN控制器150统一且以相同的方式控制和监视所连接的网络设备170-240。因此，接口设备100呈现所连接的网络设备170-240的物理属性和能力，并且使用对
Figure GDA0001876389040000052
协议数据模型和通信消息的扩展将该信息抽象到SDN控制器150。
例如，现代全光切换设备和无线设备对模拟带宽在时间域、频率域或空间域(或时间域、频率域和空间域的任意组合)中的切换和传输起作用。因此，与传统的基于分组的符合
Figure GDA0001876389040000053
的交换机不同，在SDN控制器的控制下基于流的切换的概念不能直接应用于这类现代的切换设备和无线设备。因此，需要SDN控制器的基于流的切换模型之间进行一些“转换”以及模拟带宽在时间域、频率域和/或空间域中的切换和传输。
类似地，现代物联网网关设备对来自机器的数据在时间域、频率域或空间域(或时间域、频率域和空间域的任意组合)中的切换、采集和传输起作用。因此，同样地，与传统的基于分组的符合
Figure GDA0001876389040000054
的交换机不同，在SDN控制器的控制下基于流的切换的概念不能直接应用于这类现代的物联网网关设备，而是需要SDN控制器的基于流的模型之间进行一些“转换”以及来自机器的数据在时间域、频率域或空间域中的切换、采集和传输。
为了解决该问题，设备抽象层模块120包括呈现逻辑，该呈现逻辑被配置成，基于从供应商和技术特定层模块110接收到的属性和能力信息，创建用于所连接的网络设备170-240的在图4中通常以400处示出的种类的基于流的设备抽象模型。所述抽象模型考虑了所连接的网络设备170-240在时间域、频率域和空间域中的带宽、切换能力和连接能力，如图5中通过图形示出的。
基于流的设备抽象模型400包括图4中所示的适合于所连接的网络设备170-240的字段的任何组合。因此，用于特定的所连接的网络设备170-240的设备抽象模型400可以包括以下字段的任何组合，或者实际上包括所有字段：
端口或空间410：该字段指的是所连接的网络设备170-240支持的空间切换能力。对于光学设备，该字段反映了光学端口的数量，而对于无线设备，该字段反映了天线的数量或天线方向的数量，或者这两者。因此，对于无线设备，该字段反映了设备在空间域中的能力。
波长(λ)或中心频率420：该字段指的是所连接的网络设备170-240支持的频率信道或波长信道的数量，以及它们的确切频率值或波长值。因此，该字段反映了设备在频率域中的能力。
带宽430：该字段指的是所连接的网络设备170-240每个频率或波长支持的最大带宽和最小带宽，以及带宽调谐粒度。
时隙440：该字段指的是支持时隙切换的所连接的网络设备170-240的时隙数量及其持续时间。因此，该字段反映了设备在时间域中的能力。
比特率450：该字段指的是所连接的网络设备170-240支持的数据比特率范围。
功率460：该字段指的是所连接的网络设备170-240支持的每个端口的信号功率范围。
信号类型470：该字段指的是所连接的网络设备170-240支持的信号格式和调制类型。
特征480：该字段用于容纳所连接的网络设备170-240的设备特定特征，例如功率灵敏度。
网络名称490：该字段指的是所连接的网络设备170-240使用的网络名称(例如，SSID或逻辑网络)。
IP/以太网报头500：该字段用于捕获所连接的网络设备170-240使用的IP或以太网报头。
因此，基于流的设备抽象模型400可以定义所连接的网络设备170-240在时间域、频率域和空间域中的能力、操作范围和维度。如上所述，设备抽象模型400是设备特定的，因此不需要包括上述所有字段410-500，而是仅需要包括与特定的所连接的网络设备170-240相关的那些字段。而且，字段410-500本身不具有预定大小(就每字段的比特而言)。相反，可以基于每个设备动态地选择和编程每个字段的比特数。
基于流的设备抽象模型400的相关字段每个都可以填充有特定值，以便定义单个光学数据流、无线数据流或物联网数据流(取决于所连接的网络设备是光学设备、无线设备还是物联网设备)。可选地，基于流的设备抽象模型400的相关字段每个都可以填充有一系列值，以便定义范围或多个流或流空间或一组连接。此外，所连接的网络设备140-170(即，光学设备、无线设备或物联网网关设备)可以被建模为实体，使得其输入和输出操作范围和特性由基于流的设备抽象模型定义，同时其切换功能被建模为输入流空间与输出流空间之间的映射。
协议映射层模块130用于将来自SDN控制器150的命令和消息“转换”成所连接的设备170-240的本机格式的命令和消息(即符合所连接的设备170-240运行所依据的控制和消息数据协议的要求的命令和消息)。类似地，在相反的方向上，协议映射层模块130将从所连接的设备170-240接收到的命令和数据转换成能够被SDN控制器150所理解的SDN控制器150的本机格式的命令和消息(即，符合
Figure GDA0001876389040000061
协议的命令和消息数据)。
映射可以通过使用由设备抽象层模块120创建的设备抽象模型400来实现。协议映射层模块130将用于所连接的网络设备170-240的控制、配置、监视和操作的设备抽象模型400映射成符合
Figure GDA0001876389040000071
协议(如
Figure GDA0001876389040000072
协议标准中规定的版本1.0，附录0.3，vl.4或更高版本)的标准的供应商特定消息。这样，当SDN控制器150发出符合
Figure GDA0001876389040000073
协议的消息以便控制、配置或监视所连接的网络设备170-240时，命令或数据消息被“转换”成符合所连接的网络设备170-240运行所依据的协议的命令或数据消息。该“转换的”消息由供应商和技术特定层模块110发送到所连接的网络设备，并且所连接的网络设备170-240可以作为响应采取适当的动作。类似地，当所连接的网络设备170-240发出例如报告其状态或配置的消息时，它以符合所连接的网络设备170-240运行所依据的协议的格式发出消息。所述消息被发送到供应商和技术特定层模块110，所述供应商和技术特定层模块110将其传递到协议映射层模块130，在协议映射层模块130中使用设备抽象模型400将其转换成能够被SDN控制器150理解并作用在其上的符合
Figure GDA0001876389040000074
协议的消息。
尽管上面已经将接口设备100描述为位于SDN控制器150与所连接的网络设备170-240之间的硬件设备，但是接口设备100的功能同样可以通过分布在SDN控制器150与所连接的网络设备之间的软件或固件模块来实现。因此，接口设备100的SDN特定部分，即协议映射层模块130，可以被实现为形成SDN控制器的网络操作***的一部分的软件模块，而接口设备100的设备特定部分可以被实现为用于集成在网络设备170-240的设备固件中的软件模块。
接口设备100是即插即用兼容的，这意味着它可以简单地连接到网络设备170-240和SDN控制器150，以使得SDN控制器能够使用标准
Figure GDA0001876389040000075
消息或供应商特定消息控制和监视网络设备170-240的配置和运行，而无需任何其他设置或配置。接口设备100能够支持各种网络设备，包括(但不限于)，例如，光纤交换机、光学WDM交换机、光学灵活WDM交换机、光学固定栅格WDM交换机、光学固定栅格WSS交换机、光学灵活栅格WSS交换机、无线接入点控制器(包括WiFi控制器和LTE或LTE-A网络的eNodeB)、无线接入点和物联网网关。实际上，接口设备100可以连接到在时间、频率和空间维度的任何组合中控制连接、带宽或数据流的任何网络设备上，以使得SDN控制器150能够控制和监视所连接的网络设备。因此，接口设备100允许将SDN和
Figure GDA0001876389040000076
协议原理与本机不支持
Figure GDA0001876389040000077
协议的现代和传统网络设备一起使用，并且支持这类设备的供应商特定功能。
尽管已经将接口设备100描述为允许符合
Figure GDA0001876389040000078
协议的SDN控制器150与所连接的网络设备170-240之间的互操作性，但是应当理解，本发明的原理同样适用于其他软件定义的网络协议和方法。

Claims (9)

1.一种用于在软件定义网络SDN控制器与多个网络设备之间对接的即插即用兼容的接口设备，其特征在于，所述接口设备包括：
用于将所述接口设备连接到所述SDN控制器的第一接口；
用于将所述接口设备连接到多个所述网络设备的第二接口，多个所述网络设备为不同类型的网络设备；
供应商和技术特定层模块，其用于询问所述接口设备所连接的多个所述网络设备，确定多个所述网络设备的能力，将确定的多个所述网络设备的能力发送给设备抽象层模块；
所述供应商和技术特定层模块，其用于在每个所述网络设备的本机控制和消息数据协议中向所述网络设备发送控制和消息数据，以及从所述网络设备接收控制和消息数据；
所述设备抽象层模块，其用于基于从所述供应商和技术特定层模块接收到的多个所述网络设备的能力，生成表示多个所述网络设备在时间域、空间域和频率域中至少一个域中的能力的设备抽象模型；以及
协议映射层模块，其用于将每个所述网络设备使用的控制和消息数据映射到所述设备抽象模型上，使得由所述SDN控制器以其本机消息格式发出的消息可以以所述网络设备的本机消息格式被发送到所述网络设备，以及由所述网络设备以其本机消息格式发出的消息可以以所述SDN控制器的本机消息格式被发送到所述SDN控制器。
2.根据权利要求1所述的接口设备，其特征在于，所述SDN控制器符合OpenFlow协议。
3.根据权利要求1所述的接口设备，其特征在于，所述设备抽象层模块用于生成表示多个所述网络设备在所述至少一个域中的切换能力的设备抽象模型。
4.根据权利要求1所述的接口设备，其特征在于，所述设备抽象层模块用于生成表示多个所述网络设备在所述至少一个域中的切换能力、传输能力和数据采集能力的设备抽象模型。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的接口设备，其特征在于，所述第一接口包括以太网插口层。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的接口设备，其特征在于，多个所述网络设备包括以下各项中的一个或多个：
光纤交换机；
无线接入点；以及
物联网网关。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的接口设备，其特征在于，所述第二接口支持以下接口和协议中的一个或多个：
以太网；
安全外壳；
远程网；
事务处理语言1；
简单网络管理协议；
无线接入点的控制和配置；以及
因特网控制消息协议。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的接口设备，其特征在于，所述设备抽象模型包括以下字段中的一个或多个：
与多个所述网络设备支持的空间切换能力相关的端口或空间字段；
与多个所述网络设备（170-240）支持的频率信道或波长信道的数量相关的波长λ或中心频率字段；
与多个所述网络设备（170-240）每个频率或波长支持的最大带宽和最小带宽相关的带宽字段；
如果任一所述网络设备支持时隙切换，则与所述网络设备支持的时隙数量及其持续时间相关的时隙字段；
与多个所述网络设备支持的数据比特率范围相关的比特率字段；
与多个所述网络设备支持的信号功率范围相关的功率字段；
与多个所述网络设备支持的信号格式和调制类型相关的信号类型字段；
用于容纳多个所述网络设备的设备特定特征的特征字段；
与多个所述网络设备使用的网络名称相关的网络名称字段；以及
用于捕获多个所述网络设备使用的IP或以太网报头的IP/以太网报头字段。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的接口设备，其特征在于，所述供应商和技术特定层模块、所述设备抽象层模块和所述协议映射层模块被实现为配置成在所述接口设备的处理硬件上执行的软件模块。
CN201780031854.8A 2016-05-23 2017-05-23 Sdn接口设备 Expired - Fee Related CN109314667B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1608990.6 2016-05-23
GB1608990.6A GB2550844B (en) 2016-05-23 2016-05-23 SDN interface device
PCT/GB2017/051431 WO2017203228A1 (en) 2016-05-23 2017-05-23 Sdn interface device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109314667A CN109314667A (zh) 2019-02-05
CN109314667B true CN109314667B (zh) 2022-03-29

Family

ID=56369769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780031854.8A Expired - Fee Related CN109314667B (zh) 2016-05-23 2017-05-23 Sdn接口设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11095757B2 (zh)
EP (1) EP3465999A1 (zh)
JP (1) JP2019520778A (zh)
KR (1) KR102330714B1 (zh)
CN (1) CN109314667B (zh)
GB (1) GB2550844B (zh)
WO (1) WO2017203228A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9374183B2 (en) * 2011-08-30 2016-06-21 Iheartmedia Management Services, Inc. Broadcast source identification based on matching via bit count
US20210141351A1 (en) * 2017-03-31 2021-05-13 Intel Corporation Declarative intentional programming in machine-to-machine systems
US11038838B2 (en) 2018-06-15 2021-06-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Prioritizing communication with non network-enabled internet of things devices
US10827358B2 (en) 2018-06-28 2020-11-03 At&T Intellectual Property I, L.P. Software-defined extended access network for internet-of-things for a 5G or other next generation network
US20220070080A1 (en) * 2018-12-16 2022-03-03 Kulcloud Open fronthaul device
WO2020130158A1 (ko) * 2018-12-16 2020-06-25 쿨클라우드(주) 오픈 프론트홀 네트워크 시스템
WO2020130160A1 (ko) * 2018-12-16 2020-06-25 쿨클라우드(주) 유무선 통합 오픈 프론트홀 장치
US11405257B2 (en) 2020-05-18 2022-08-02 SCADAfence Ltd. System for centralized monitoring and control of IoT devices
EP4007212A1 (de) * 2020-11-30 2022-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur überwachung und/oder steuerung von steuerungsanwendungen bereitstellenden kommunikationsgeräten und kommunikationsgerät

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101800653A (zh) * 2010-03-23 2010-08-11 烽火通信科技股份有限公司 兼容以太网tx和fx接口的以太网盘pcb及制作方法
CN104618273A (zh) * 2015-01-23 2015-05-13 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种光纤交换机的控制***及频道解析器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8625597B2 (en) 2011-01-07 2014-01-07 Jeda Networks, Inc. Methods, systems and apparatus for the interconnection of fibre channel over ethernet devices
US20130195113A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-01 Dell Products, Lp System and Method for Network Switch Data Plane Virtualization
US20130223226A1 (en) * 2012-02-29 2013-08-29 Dell Products, Lp System and Method for Providing a Split Data Plane in a Flow-Based Switching Device
JP5827175B2 (ja) 2012-05-29 2015-12-02 Kddi株式会社 光交換ネットワークのデータ転送方法、光交換ネットワークの制御装置及びノード装置
US9161107B2 (en) * 2013-01-29 2015-10-13 Nec Laboratories America, Inc. Switching for a MIMO-OFDM based flexible rate intra-data center network
CN105616178A (zh) 2014-10-31 2016-06-01 郁丁丁 一种花露水
CN105516178A (zh) * 2015-12-29 2016-04-20 国网辽宁省电力有限公司 一种用于智能配电终端统一管控的协议转换器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101800653A (zh) * 2010-03-23 2010-08-11 烽火通信科技股份有限公司 兼容以太网tx和fx接口的以太网盘pcb及制作方法
CN104618273A (zh) * 2015-01-23 2015-05-13 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种光纤交换机的控制***及频道解析器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OpenFlow and GMPLS Unified Control Planes:Testbed Implementation and Comparative Study;Mahmoud Bahnasy;《JOURNAL OF OPTICAL COMMUNICATIONS AND NETWORKING,INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS》;20150401;第7卷(第4期);参见1-3部分，图1-3 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017203228A1 (en) 2017-11-30
US11095757B2 (en) 2021-08-17
KR20190011274A (ko) 2019-02-01
JP2019520778A (ja) 2019-07-18
US20200322459A1 (en) 2020-10-08
KR102330714B1 (ko) 2021-11-23
GB2550844B (en) 2018-05-30
EP3465999A1 (en) 2019-04-10
CN109314667A (zh) 2019-02-05
GB201608990D0 (en) 2016-07-06
GB2550844A (en) 2017-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109314667B (zh) Sdn接口设备
US10341748B2 (en) Packet-optical in-band telemetry (POINT) framework
US10728139B2 (en) Flexible software-defined networking (SDN) protocol for service provider networks
US9729425B2 (en) Transformation and unified control of hybrid networks composed of OpenFlow switches and other programmable switches
US10908942B2 (en) Virtualization device
US10965546B2 (en) Control of network nodes in computer network systems
EP2790442A1 (en) Control system, apparatus, methods, and computer readable storage medium storing instructions for a network node and/or a network controller
CN106789606B (zh) 一种网络通信***、其管理方法及通信方法
Anand et al. POINT: An intent-driven framework for integrated packet-optical in-band network telemetry
Hu et al. Design and demonstration of SDN-based flexible flow converging with protocol-oblivious forwarding (POF)
EP3624363A1 (en) Method, device, apparatus, and system for frequency band sorting
US9794146B2 (en) Methods and systems for a monitoring device to execute commands on an attached switch
CN111698708B (zh) 一种在传送***中业务类型适配的方法和装置
CN107835109B (zh) 一种测试软件定义的分组传送网网络的方法及***
US11087071B2 (en) Self-compressed YANG model
US10361946B2 (en) Methods and systems for determining data transport paths through data transport
Ahlberg et al. A Framework for Management and Control of Microwave and Millimeter Wave Interface Parameters
EP4109862A1 (en) Data transmission method, system, device, and storage medium
KR20160062686A (ko) 호스트 추상화를 이용한 sdn 네트워크 시스템 및 그 구현방법
Poutanen Mobile Network User Plane Switching Using Linux
Li et al. Internet Engineering Task Force (IETF) J. Ahlberg, Ed. Request for Comments: 8432 Ericsson AB Category: Informational M. Ye, Ed.
Maricato Redes de Acesso Definidas por Software
Network AWERProcedia Information Technology & Computer Science
Bratukhin et al. Integration of advanced Quality of Service in IEC 61499 based networks

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220329

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee