CN109450941B - 一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，通过分析网络中出现DDoS时，SDN控制器接收到的OpenFlow消息的出现频率及重要性，将SDN控制器接收到的OpenFlow消息分为用户请求消息及网络管理消息两类。SDN控制器接收到OpenFlow消息时，判断其类型，若为用户请求消息，则将其存入用户请求消息队列，若为网络管理消息，则将其存入网络管理消息队列。处理OpenFlow消息时，SDN控制器优先处理网络管理消息队列中的消息。本发明设计的方案为抗DDoS的控制器消息调度方法，能够避免因网络管理消息得不到及时处理出现的网络错误。

Description

一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，特别是涉及一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法。
背景技术
分布式拒绝服务攻击(Distributed Denial of Service，DDoS)是严重威胁网络安全的问题之一，其利用大量终端平台同时请求单一或少数目标的资源，达到耗尽目标资源，使目标不能提供正常服务的目的，具有易于发起、难以防御、危害性大的特点。软件定义网络(Software Defined Network，SDN)是一种控制与转发相分离的网络架构，其将网络中的控制功能逻辑性地集中在了统一的控制器上，具有集中化的控制、开放的网络接口、支持网络虚拟化等优点。SDN已经应用于数据中心、物联网、广域网等领域，得到了学术界及工业界的广泛认可，被认为是有可能取代传统网络的网络架构之一。作为一种新型的网络架构，SDN同样面临着严峻的威胁，DDoS就是SDN面临的严重网络安全问题之一。
与传统网络不同，SDN解耦了传统网络设备的转发功能与控制功能，SDN的这种结构使得出现DDoS时，不但SDN网络设备会受到DDoS的影响，SDN控制器也将收到大量的网络设备发送的OpenFlow消息。鉴于SDN控制器正是通过处理网络设备发送的OpenFlow消息管控网络设备，同时上述OpenFlow消息具有不同的类型、来自不同的网络设备、实现不同的功能，因此上述OpenFlow消息具有不同的重要程度。如果不能合理地分配上述OpenFlow消息的处理顺序，会导致控制器不能接收某些重要的OpenFlow消息(如网络拓扑变化消息、网络设备错误消息等)，使得控制器不能及时掌握网络的变化情况，影响SDN控制器对网络的管控能力。在SDN中出现DDoS时，使用合理的控制器消息调度方法能够避免因某些OpenFlow消息得不到及时处理导致的网络错误，延长SDN网络的生存时间。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，通过分析出现DDoS时SDN控制器收到的OpenFlow消息的出现频率及重要性，以达到避免某些重要的OpenFlow消息得不到及时处理而导致的网络错误，进而延长出现DDoS时SDN网络的生存时间。
本发明采用的技术方案是：
一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，该方法通过将SDN控制器收到的OpenFlow消息划分为用户请求消息及网络管理消息，依据消息类型进行消息入队及出队操作。该方法由消息入队方法及消息出队方法组成。
所述消息入队方法具体步骤包括：
S1：控制器启动后，建立网络管理消息队列，网络管理消息队列为单个队列，用于存储网络管理消息；
S2：所述控制器建立用户请求消息队列，该队列包含多个子队列，每个子队列对应一个交换机，用于存储相应交换机发送的OpenFlow消息；
S3：所述控制器收到OpenFlow消息后，解析该OpenFlow消息，获取此消息的类型；
S4：如果所述OpenFlow消息不是packet-in消息，进入步骤S5；如果所述OpenFlow消息是packet-in消息，进入步骤S6；
S5：将所述OpenFlow消息存入网络管理消息队列的队尾，程序结束；
S6：所述控制器解析packet-in消息，获取发送所述packet-in消息的交换机的ID；
S7：根据所述发送packet-in消息的交换机的ID，将所述packet-in消息存入此交换机对应的用户请求消息子队列的队尾，程序结束。
所述消息出队方法具体步骤包括：
C1：控制器检查网络管理消息队列是否为空；
C2：如果所述网络管理消息队列不为空，控制器取出并处理网络管理消息队列头部的消息,返回步骤C1；如果所述网络管理消息队列为空，进入步骤C3；
C3：所述控制器检查用户请求消息队列是否为空；
C4：如果所述用户请求消息队列为空，进入步骤C5，否则进入步骤C6；
C5：等待一段时间后，返回步骤C1；
C6：所述控制器计算待处理的下一用户请求消息子队列号；
C7：所述控制器取出并处理位于所述用户请求消息子队列头部的消息，本轮消息出队结束，返回步骤C1。
本发明的有益效果是：
本发明通过分析SDN中出现DDoS时控制器接收到的OpenFlow消息的出现频率及重要程度，将其分为用户请求消息及网络管理消息，为上述消息分别设计了存储及调度方法，因此，本发明能够避免网络中出现因某些类型的OpenFlow消息得不到处理而导致的网络错误，延长出现DDoS时SDN网络的生存时间。
附图说明
图1为本发明实施例中一种抗DDoS的控制器消息调度方法的消息入队方法流程图；
图2为本发明实施例中一种抗DDoS的控制器消息调度方法的消息出队方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，所举实例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例
如图1所示，本发明实施例中一种抗DDoS的控制器消息调度方法的消息入队方法，其具体步骤为：
E1：控制器启动后，创建一个用于存储网络管理消息的队列，该队列记为QMMSF；
E2：控制器创建用于存储用户请求消息的队列QRUR，该队列由多个子队列组成，每个子队列对应网络中的一个交换机；
E3：控制器接收到OpenFlow消息mj后，解析mj，获取消息mj的类型pj；
E4：如果mj不是packet-in消息，则将mj存入网络管理消息队列QMMSF的队尾，消息入队操作完成；否则转入步骤E5；
E5：获取发送消息mj的交换机的ID：Ns；
E6：根据Ns获取对应的用户请求消息子队列
Figure BDA0001920564130000041
E7：将mj存入用户请求消息子队列
Figure BDA0001920564130000042
的队尾，程序结束。
如图2所示，本发明实施例中一种抗DDoS的控制器消息调度方法的消息出队方法，其具体步骤为：
F1：控制器检查网络管理消息的队列QMMSF是否为空；
F2：如果QMMSF不为空，则控制器取出QMMSF队列头部的消息进行处理，至此本轮消息出队结束，返回步骤F1；如果为空，则进入步骤F3；
F3：控制器检查用户请求消息队列QRUR是否为空；
F4：如果QRUR为空，则没有消息需要处理，进入步骤F5；如果QRUR不为空，则进入步骤F6；
F5：控制器等待一段时间t后，返回步骤F1；
F6：使用轮询方法计算下一待取出的用户请求消息子队列
Figure BDA0001920564130000051
F7：取出
Figure BDA0001920564130000052
队列头部存储的OpenFlow消息进行处理，本轮消息出队结束，返回步骤F1。
本实施例中采用轮询方法计算待取出的用户请求消息子队列，但此方法仅用来对本发明中的检测算法进行说明，本发明中的子队列计算方法不限于此方法。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，其特征在于，包括消息入队方法和消息出队方法；
其中，消息入队方法包括如下步骤：
a10：创建网络管理消息队列，用于存储监控、管理网络或实现特殊功能消息；
a20：创建用户请求消息队列，用于存储用户请求消息；
a30：接收OpenFlow消息，确定OpenFlow消息类型；
a40：按照OpenFlow消息类型，确定每个OpenFlow消息应存入的消息队列；
消息出队方法包括如下步骤：
b10:判断网络管理消息队列是否为空，若是，进入步骤b20；若不是，取出并处理网络管理消息队列头部的消息，返回步骤b10；
b20:判断用户请求消息队是否为空，若是，等待一段时间，返回步骤b10；若不是，则进入步骤b30；
b30:计算待处理的下一用户请求消息子队列号；
b40：取出并处理位于用户请求消息子队列头部的消息，本轮消息出队结束，返回步骤b10；
其中，步骤a40具体包括如下步骤：
判断收到的OpenFlow消息是否为packet-in消息，若是，则获取发送packet-in消息的交换机ID，将此消息存入该交换机对应的用户请求消息子队列的队尾；若不是，将接收到的OpenFlow消息存入网络管理消息队列的队尾；
在步骤a20中，所述用户请求消息队列是用于存储用户请求消息的消息队列，由多个子队列组成，每个子队列对应网络中的一个交换。
2.根据权利要求1所述的抗DDoS的SDN控制器消息调度方法，其特征在于，在步骤a10中，所述网络管理消息队列是用于存储监控、管理网络或实现特殊功能消息的消息队列，仅包含一个队列。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112099971B (zh) * 2020-09-04 2022-10-25 紫光云(南京)数字技术有限公司 一种sdn控制器平滑升级的方法
CN112804198B (zh) * 2020-12-29 2022-11-04 贵州大学 基于网络状态的抗DDoS控制器消息调度方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101150496A (zh) * 2006-09-22 2008-03-26 中兴通讯股份有限公司 提高重要信息网络传输质量的方法
CN102957626A (zh) * 2012-11-14 2013-03-06 中兴通讯股份有限公司 一种报文转发方法和装置
CN104518988A (zh) * 2014-12-19 2015-04-15 上海顶竹通讯技术有限公司 一种报文优先处理的方法及***
CN106411780A (zh) * 2016-11-10 2017-02-15 杭州迪普科技有限公司 报文控制的方法和装置
CN107547440A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 上海宽带技术及应用工程研究中心 一种sdn控制器消息队列管理方法及***
CN107592284A (zh) * 2016-07-06 2018-01-16 华为技术有限公司 防DoS/DDoS攻击的装置和方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101150496A (zh) * 2006-09-22 2008-03-26 中兴通讯股份有限公司 提高重要信息网络传输质量的方法
CN102957626A (zh) * 2012-11-14 2013-03-06 中兴通讯股份有限公司 一种报文转发方法和装置
CN104518988A (zh) * 2014-12-19 2015-04-15 上海顶竹通讯技术有限公司 一种报文优先处理的方法及***
CN107547440A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 上海宽带技术及应用工程研究中心 一种sdn控制器消息队列管理方法及***
CN107592284A (zh) * 2016-07-06 2018-01-16 华为技术有限公司 防DoS/DDoS攻击的装置和方法
CN106411780A (zh) * 2016-11-10 2017-02-15 杭州迪普科技有限公司 报文控制的方法和装置

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