一种利用动态迁移技术的混合型SDN交换机

摘要

本发明公开一种利用动态迁移技术的混合型SDN交换机,涉及SDN交换机技术，主要包括交换机硬件和Linux操作系统、交换芯片SDK、传统交换协议模块、SDN模块，其中，所述交换机硬件为传统交换机硬件，所述传统交换协议模块和SDN模块组成交换机软件层面，且所述SDN模块包括OpenFlow模块、SDN控制器两个部分；在交换机中启动虚拟机，且所述SDN控制器运行于虚拟机中；根据需要所述SDN控制器，能够随虚拟机动态迁移到服务器中。本发明充分利用交换机中处理器的资源及计算能力，可极大增加交换机功能的灵活性，能够保证SDN交换机的高可用性。

说明书

技术领域

本发明涉及SDN交换机技术，具体的说是一种利用动态迁移技术的混合型SDN交换机。

背景技术

SDN交换机技术近几年得到了快速发展，但基本上还是在软件层面，在基于OpenFlow等协议的SDN交换机的具体实现方面，却一直未有统一的模式，尤其是在和传统交换机结合方面，如何既支持未来的技术，同时又保护用户现有的投资，并兼容传统交换架构下的应用，需要一种切实可行的方法。

同时，在虚拟化应用方面，基本上还是以服务器设备作为虚拟化应用的载体，服务器和交换机还是作为两个完全不同的设备独立使用。如何借助SDN及虚拟化技术实现交换机和服务器的融合，云计算环境下的交换机或服务器的创新应用是目前急需解决的一个难题。

发明内容

本发明针对目前需求以及现有技术发展的不足之处，提供一种利用动态迁移技术的混合型SDN交换机。

本发明所述一种利用动态迁移技术的混合型SDN交换机，解决上述技术问题采用的技术方案如下：所述混合型SDN交换机，主要包括交换机硬件和Linux操作系统、交换芯片SDK、传统交换协议模块、SDN模块，其中，所述交换机硬件为传统交换机硬件，所述传统交换协议模块和SDN模块组成交换机软件层面，且所述SDN模块包括OpenFlow模块、SDN控制器两个部分；在交换机中启动虚拟机，且所述SDN控制器运行于虚拟机中；根据需要所述SDN控制器，能够随虚拟机动态迁移到服务器中。

优选的，所述交换机硬件之上，适用于运行Linux操作系统以及交换芯片SDK（交换芯片有关的SDK软件）。

优选的，所述传统交换机协议模块和SDN模块，共同构建于交换机的Linux操作系统之上，且共同使用交换芯片SDK，来实现对交换芯片的基本初始化工作。

优选的，所述交换芯片SDK之上，适用于启动传统交换机协议模块，用于支持传统交换机应用；在交换芯片SDK之上，适用于启动OpenFlow和SDN控制器，用于支持SDN交换机应用。

优选的，所述交换机硬件采用Broadcom交换芯片BCM56850和IntelRangelyCPU。

优选的，所述OpenFlow模块：采用OpenFlow1.3。

优选的，所述SDN控制器：采用OpendaylightHelium。

优选的，所述虚拟机：采用KVM。

优选的，实现动态迁移功能的动态迁移软件采用LVM。

本发明所述一种利用动态迁移技术的混合型SDN交换机，与现有技术相比具有的有益效果是：本发明基于传统交换机硬件，通过软件模块的灵活配置，借助SDN及虚拟化技术，将传统交换机功能、SDN交换机功能、服务器功能进行有机组合，实现具备交换机和服务器不同功能的创新型融合架构SDN交换机；

本发明可以充分利用交换机中的处理器的资源及计算能力；可极大增加交换机功能的灵活性；通过将虚拟机（含SDN控制器）进行热备，可实现在虚拟机（含SDN控制器）出现问题时，通过热备进行系统接管，能够保证SDN交换机的高可用性；

本发明兼顾现在和未来交换机的不同功能需求，采用计算机虚拟化技术，实现的混合型SDN交换机，可满足用户现在和未来的需要，具有技术先进、功能灵活，易于实施等突出的优点，具有广阔的应用推广前景。

附图说明

附图1为本实施例所述混合型SDN交换机的原理框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明所述一种利用动态迁移技术的混合型SDN交换机进一步详细说明。

本发明针对交换机和服务器日益融合的发展趋势下，结合SDN（软件定义网络）和计算机虚拟化技术，提出了一种利用动态迁移技术的混合型SDN交换机。本发明基于SDN（软件定义网络）和计算机虚拟化技术，借助传统交换机硬件，在交换机中启动虚拟机，并将SDN控制器软件运行于虚拟机中，使交换机在具备传统交换机功能的基础上,也具备SDN交换机的功能；并可随着虚拟机的在线迁移，进行SDN控制器的动态迁移，将SDN交换机的功能迁移到服务器中,并根据需要可实现SDN交换机的灵活配置和统一管理，从而实现一种应用模式灵活的SDN交换机。

实施例：

本实施例所述一种利用动态迁移技术的混合型SDN交换机,如附图1所示，所述混合型SDN交换机（100）主要包括交换机硬件（105）和Linux操作系统（104）、交换芯片SDK(103)、传统交换协议模块（101）、SDN模块（102）等软件，其中，所述交换机硬件为传统交换机硬件，由传统交换协议模块和SDN模块组成交换机软件层面，且所述SDN模块（102）包括OpenFlow模块（107）、SDN控制器（108）两个部分；所述SDN交换机中启动虚拟机，且所述SDN控制器运行于虚拟机（106）中；根据需要所述SDN控制器可随虚拟机动态迁移（109）到服务器（200）中。

所述混合型SDN交换机中，所述虚拟机动态迁移到服务器（200）中后，所述服务器（200）中运行有虚拟机（201）。

本实施例所述混合型SDN交换机中，所述交换机硬件（105）之上，运行Linux操作系统（104）以及交换芯片SDK(103)，即在硬件之上还运行交换芯片有关的SDK软件。所述Linux操作系统（104）用于支撑整个交换机上层的各种应用；所述SDK软件用于交换芯片硬件的初始化，并提供与OpenFlow等SDN应用相关的底层接口，作为支持传统交换机应用和SDN交换机应用的基础。

本实施例所述混合型SDN交换机中，所述传统交换机协议模块（101）和SDN模块（102）共同构建于交换机的Linux操作系统（104）之上，且共同使用交换机的交换芯片SDK（103），来实现对交换芯片的基本初始化工作。

所述传统交换协议模块（101）和SDN模块（102）分别实现传统交换机功能和SDN交换机功能，在所述交换芯片SDK之上启动传统交换机协议模块，便可支持传统交换机应用；在交换芯片SDK之上启动OpenFlow和SDN控制器，便可支持SDN交换机应用。且根据需要进行配置，能够使交换机具备至少一个上述功能。

本实施例所述混合型SDN交换机中，所述SDN控制器（108）随虚拟机动态迁移到服务器（200）中后，可正常执行SDN交换机相关的流标下发等工作，通过虚拟机本身的在线迁移等技术，保证SDN交换机工作的可靠性。

本实施例所述混合型SDN交换机中，所述交换机硬件采用Broadcom交换芯片BCM56850和IntelRangelyCPU；所述OpenFlow模块：采用OpenFlow1.3；所述SDN控制器：采用OpendaylightHelium；所述虚拟机：采用KVM；所述动态迁移功能的动态迁移软件采用LVM。

有别于目前SDN控制器运行于交换机之外的独立服务器/PC上，本发明所述混合型SDN交换机，基于SDN（软件定义网络）和计算机虚拟化技术，借助传统交换机硬件，将SDN控制器运行于交换机本身，且在交换机上同时启动一个通用虚拟机，并将SDN控制器置于该虚拟机中运行；使传统交换机同时具备SDN交换机功能，并可随着虚拟机的在线迁移将SDN交换机的功能迁移到服务器中，从而实现一种应用模式灵活的SDN交换机。

本发明所述混合型SDN交换机，可以充分利用交换机中的处理器的资源及计算能力；若在交换机上启动虚拟机（含SDN控制器），则交换机变成支持传统交换功能和SDN功能的混合型交换机；若虚拟机（含SDN控制器）迁移到服务器上（保留OpenFlow），则交换机变成传统和轻负载SDN功能交换机；若不运行OpenFlow和虚拟机只运行传统交换机协议，则变成纯传统交换机；可极大增加交换机功能的灵活性。

利用虚拟机（含SDN控制器）的动态迁移，能够实现高可用的SDN交换机：比如将虚拟机（含SDN控制器）进行热备，就可实现在虚拟机（含SDN控制器）出现问题时，通过热备进行系统接管，从而保证SDN交换机的高可用性。此外，将交换机处理器的性能进一步增强，同时增加其他所需的接口及部件，则可将交换机变成真正具备服务器功能的融合型交换机，可以实现现有交换机模式下无法实现的创新性应用。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式，任何符合本发明的权利要求书的且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本发明的专利保护范围。