专利汇可以提供基于软件定义网络的空天信息网络业务转发方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出了一种基于 软件 定义网络的空天信息网络业务转发方法。根据空天信息网络不同类型业务在带宽、时延、丢包率具有不同的服务 质量 要求需求特点,引入软件定义网络的思想,采取集中控制的方式,实现控制平面和数据平面的分离,在空天信息网络拓扑核心网中构建基于业务类型的隧道控制机制,多个隧道根据预留带宽、优先级和隧道业务类型进行不同类型业务流量路径计算。根据南向 接口 传递的上传报文流元组匹配信息,判断业务基于分组或者标签转发。根据数据平面 节点 流状态反馈信息,在网络资源不够时根据优先级重新规划标签路径。本发明设计的转发机制具备灵活性和全局性,可以高效地实现空天信息网络业务投递。,下面是基于软件定义网络的空天信息网络业务转发方法专利的具体信息内容。
1.一种基于软件定义网络的空天信息网络业务转发方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步,空天信息网络分为核心网、接入网、用户子网和控制中心;核心网由GEO卫星或中继卫星组成,是实现业务流量转发的关键部分,其内部包含控制平面和数据平面;接入网由MEO卫星和LEO卫星组成;用户子网包括遥感卫星、遥感卫星子网、空间站其他航天器、地面网络和个人终端,用户子网既可以通过接入网接入网络,也可以直接接入GEO卫星或中继卫星;控制中心位于地面网络,包括网络操作控制中心、数据信息中心;
数据平面由多个网络设备组成,网络设备负责数据的传输;控制平面包括控制器,控制平面负责对数据平面中网络设备的管理,其中控制器上有隧道流量记录单元;控制平面通过南向接口与数据平面进行通信;
第二步,控制平面启动初始化,根据空天业务类型建立多个隧道,确定每个隧道预留带宽值;
第三步,控制平面根据分组报文流元组匹配信息,判断业务基于标签转发,具体流程是:
3.1分组报文流从空天信息网络的用户子网进入核心网;
3.2核心网的控制平面根据分组报文流元组中UDP目的端口号信息或TCP目的端口号信息,网络环境中预定义的空天业务类型编码进行标签路径的判断,且根据初始隧道的配置是否满足流量类型的需求,若满足上述需求,则根据特定的隧道路由算法确定该分组报文流的标签路径,生成控制标签表;
3.3控制平面将控制标签表通过南向接口配置数据平面;
3.4数据平面的分组报文依据控制标签表的标签信息添加标签报头;
3.5分组报文流离开隧道时,数据平面剔除报文中的标签报头;
第四步,数据平面周期性地统计经过数据平面的报文流状态信息,然后将流状态信息通过南向接口反馈至控制平面;
第五步,控制平面从数据平面接收流状态信息,并依据实时的流状态信息动态调整隧道参数,具体流程为:
5.1控制平面从数据平面接收流状态信息,根据每条分组流所属数据平面标识与源目的分组地址基本信息,与隧道流量记录单元进行匹配,确定该流的隧道归属;
5.2隧道状态统计单元根据一定的时间间隔记录报文字节数,计算出隧道实际带宽值,隧道状态统计单元根据隧道实际带宽值和隧道预留带宽值调整隧道的当前带宽预留;
5.3当隧道预留带宽大于新流量需求带宽时,不需要重新规划隧道路由路径,此时隧道带宽调整为新流量需求带宽大小;
5.4当新流量需求带宽较大时,当前隧道的预留带宽无法满足该流量的需求,首先检查该路由路径上所有链路有效预留带宽是否满足该流量需求,当需求满足时转步骤5.6,不满足时转向步骤5.5;
5.5当前隧道路由路径不满足新的流量需求,根据隧道新带宽需求和隧道优先级重新规划隧道路由路径,并且将之前低优先级隧道建立的标签路径剔除;如果新规划路由路径失败,则带宽调整失败,返回错误;当新路由规划成功,则转向5.6;
5.6控制平面根据新的路由规划配置标签路径,并且将剔除的隧道重新规划路由。
2.根据权利要求1所述的基于软件定义网络的空天信息网络业务转发方法,其特征在于,所述步骤三中的标签路径在二层报头和分组报头之间添加标签报头。
3.根据权利要求1所述的基于软件定义网络的空天信息网络业务转发方法,其特征在于,所述步骤四中的报文流状态信息是指源目的分组地址、源目的端口号、标签、周期内流量信息。
4.根据权利要求1所述的基于软件定义网络的空天信息网络业务转发方法,其特征在于,所述步骤一中的GEO卫星或MEO卫星为标签网络中的骨干节点。
5.根据权利要求1所述的基于软件定义网络的空天信息网络业务转发方法,其特征在于,所述步骤一中的空天信息网络的核心网为骨干路由器,用户子网连接为边界路由器。
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