本發明涉及虛擬網絡領域中的服務質量技術，尤其涉及一種虛擬網絡服務質量管理方法及裝置。

背景技術：

軟件定義網絡(sdn，softwaredefinednetwork)是一種新型的軟件可編程網絡架構。sdn與傳統ip網絡架構的主要區別在于網絡設備的控制邏輯與數據轉發功能分離；控制邏輯統一由sdn控制器集中管控，網絡設備只具備數據轉發功能；sdn控制器向上層應用提供了開放性的可編程接口。sdn控制器與網絡設備的交互通過sdn控制協議實現，目前通常采用的sdn控制協議是openflow協議。sdn架構邏輯視圖如圖1所示，sdn架構可分為三層，從下向上依次是基礎設施層、控制層、應用層。

基于sdn的虛擬網絡，可看作是應用層中的應用程序，負責提供多租戶虛擬網絡。多租戶虛擬網絡能夠保證租戶間的流量隔離，而租戶的服務質量請求有待完善。

在現有方案中，討論的是如何基于sdn架構構建虛擬網絡系統。該系統包括網絡拓撲信息探測模塊負責收集當前sdn網絡拓撲結構信息。網絡性能測試模塊負責統計收集當前網絡中各個節點的處理能力信息、鏈路信息包括帶寬、時延等信息。網絡資源整合模塊負責將網絡拓撲信息探測模塊以及網絡性能測試模塊中的信息以拓撲結構圖的形式展現給用戶，其中拓撲結構圖是一個節點和鏈路都帶有權重的復雜加權圖。用戶虛擬節點選擇模塊是指用戶根據可視化的網絡資源界面結合自身需求選擇邏輯節點以及鏈路。虛擬網絡管理模塊接收用戶選擇的節點以及鏈路信息，通過網絡映射模塊最終將邏輯節點、鏈路信息 映射到物理節點、物理鏈路中，并保存該用戶的虛擬網絡信息和對應的物理網絡信息。上述方案中的幾個模塊最終可以通過sdn控制器來實現，但該方案強調的是用戶根據網絡資源可視化界面自己選擇節點、鏈路建立虛擬網絡，若不同租戶對鏈路的性能要求不同，如有的對帶寬要求高，有的對時延要求高，那么網絡資源可視化界面反饋的節點信息、鏈路信息對用戶來說未必是準確的。此外該方案缺少對用戶所建的虛擬網絡服務質量保障機制，即一旦屬于用戶的物理網絡節點出現故障，用戶的虛擬網絡將不能正常使用。

綜上所述，基于sdn構建虛擬網絡方案中，現有技術的缺點如下：用戶需要手動選擇虛擬節點構建虛擬網絡，即表示網絡資源拓撲圖的計算方法是固定的，但不同租戶對鏈路的性能要求是不固定的，如有的對帶寬要求高，有的對時延要求高，因此固定的計算方式不能滿足用戶對鏈路性能的要求。因此系統反饋的網絡拓撲結構帶權圖未必符合租戶對鏈路的性能要求。此外，現有技術方案中不能保證用戶的服務質量需求，一旦分配給用戶的物理節點或鏈路出現故障時，用戶的虛擬網絡服務便不能正常使用。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種虛擬網絡服務質量管理方法及裝置。

本發明實施例提供的虛擬網絡服務質量管理方法，包括：

獲取用戶輸入的服務質量請求，所述服務器質量請求包括虛擬網絡信息；將所述服務質量請求轉化為對應的策略；

獲取當前狀態下網絡拓撲結構信息，根據所述網絡拓撲結構信息計算滿足所述策略的節點間的最佳路徑；

當具有最佳路徑時，構建虛擬網絡并將所述虛擬網絡映射至物理網絡；

監測所述物理網絡的資源信息，當所述物理網絡發生故障時，根據當前網絡狀態計算備用路徑，以使所述虛擬網絡正常工作。

本發明實施例中，所述方法還包括：

將所述虛擬網絡映射至物理網絡后，將相應的映射信息以流表形式發送至交換機，以作為轉發規則。

本發明實施例中，所述虛擬網絡信息包括：節點的位置信息、處理能力信息、對網絡中鏈路的性能要求信息。

本發明實施例中，所述方法還包括：

當沒有最佳路徑時，返回用于表明無法構建虛擬網絡的提示信息。

本發明實施例中，所述監測所述物理網絡的資源信息，包括：

監測所述物理網絡的至少如下信息：節點狀態、鏈路狀態。

本發明實施例提供的虛擬網絡服務質量管理裝置，包括：

管理模塊，用于獲取用戶輸入的服務質量請求，所述服務器質量請求包括虛擬網絡信息；將所述服務質量請求轉化為對應的策略；

控制模塊，用于獲取當前狀態下網絡拓撲結構信息，根據所述網絡拓撲結構信息計算滿足所述策略的節點間的最佳路徑；當具有最佳路徑時，構建虛擬網絡并將所述虛擬網絡映射至物理網絡；

所述管理模塊，還用于監測所述物理網絡的資源信息，當所述物理網絡發生故障時，根據當前網絡狀態計算備用路徑，以使所述虛擬網絡正常工作。

本發明實施例中，所述裝置還包括：交換模塊；

所述控制模塊，還用于將所述虛擬網絡映射至物理網絡后，將相應的映射信息以流表形式發送至所述交換模塊，以作為轉發規則。

本發明實施例中，所述虛擬網絡信息包括：節點的位置信息、處理能力信息、對網絡中鏈路的性能要求信息。

本發明實施例中，所述控制模塊，還用于當沒有最佳路徑時，返回用于表明無法構建虛擬網絡的提示信息。

本發明實施例中，所述管理模塊，還用于監測所述物理網絡的至少如下信息：節點狀態、鏈路狀態。

本發明實施例的技術方案中，獲取用戶輸入的服務質量請求，所述服務器質量請求包括虛擬網絡信息；將所述服務質量請求轉化為對應的策略；獲取當 前狀態下網絡拓撲結構信息，根據所述網絡拓撲結構信息計算滿足所述策略的節點間的最佳路徑；當具有最佳路徑時，構建虛擬網絡并將所述虛擬網絡映射至物理網絡；監測所述物理網絡的資源信息，當所述物理網絡發生故障時，根據當前網絡狀態計算備用路徑，以使所述虛擬網絡正常工作。可見，本發明實施例能夠針對不同用戶對鏈路的不同性能要求構建相應的虛擬網絡，用戶只需提供所建虛擬網絡的服務質量請求，便能夠自動判斷當前狀態下網絡拓撲結構能否滿足服務質量請求，若能滿足，則自動構建虛擬網絡，并能夠實時監控虛擬網絡對應的物理網絡的狀態，如果出現故障，會啟動相應的故障診斷措施。

附圖說明

圖1為sdn架構邏輯視圖；

圖2為本發明實施例的虛擬網絡服務質量管理方法的流程示意圖；

圖3為本發明實施例一的虛擬網絡服務質量管理裝置的結構組成示意圖；

圖4為本發明實施例二的虛擬網絡服務質量管理裝置的結構組成示意圖。

具體實施方式

為了能夠更加詳盡地了解本發明實施例的特點與技術內容，下面結合附圖對本發明實施例的實現進行詳細闡述，所附附圖僅供參考說明之用，并非用來限定本發明實施例。

本發明實施例提出了一種虛擬網絡服務質量管理方法及裝置，在實際網絡資源可用情況下，不同用戶能夠通過該方法建立符合自身需求的虛擬網絡。并且，接受租戶建立虛擬網絡的請求為之服務期間，能夠保證租戶的虛擬網絡的服務質量。

本發明實施例的技術方案，虛擬網絡服務質量管理裝置能夠管理多個虛擬租戶網絡，并向每個租戶提供服務質量需求，并實時監控虛擬網絡對應的物理網絡狀態。租戶只需提供服務質量請求，該裝置能夠自動計算出符合的資源并建立虛擬網絡。

本發明實施例的技術方基于sdn技術，適用于sdn網絡。

圖2為本發明實施例的虛擬網絡服務質量管理方法的流程示意圖，如圖2所示，所述虛擬網絡服務質量管理方法包括以下步驟：

步驟201：獲取用戶輸入的服務質量請求，所述服務器質量請求包括虛擬網絡信息；將所述服務質量請求轉化為對應的策略。

本發明實施例中，虛擬網絡服務質量管理裝置包括三個大模塊，分別為：管理模塊、控制模塊、交換模塊；其中，管理模塊包括：策略驗證模塊、數據存儲模塊、租戶流量監測模塊以及故障處理模塊；控制模塊包括：接入控制模塊、路徑計算模塊、信息統計模塊、虛擬網絡構建模塊；交換模塊由多個openflow交換機組成。

用戶通過策略驗證模塊提供的界面輸入服務質量請求，具體地，輸入所需的虛擬網絡信息，這里，所述虛擬網絡信息包括：節點的位置信息、處理能力信息、對網絡中鏈路的性能要求信息。相應地，策略驗證模塊獲取用戶輸入的服務質量請求。

然后，策略驗證模塊將用戶的服務質量請求轉化為控制模塊能夠解析的策略，下發給接入控制模塊。這里，控制模塊可以是sdn控制器。

步驟202：獲取當前狀態下網絡拓撲結構信息，根據所述網絡拓撲結構信息計算滿足所述策略的節點間的最佳路徑。

具體地，接入控制模塊收到策略驗證模塊發來的策略后，調用路由計算模塊，計算節點間的最佳路徑。

這里，當接入控制模塊調用路由計算模塊時，路由計算模塊根據租戶的虛擬網絡信息，重新獲取當前狀態下網絡拓撲結構信息(即網絡拓撲結構圖)，并計算節點間的符合策略(即用戶鏈路要求)的最佳路徑。

步驟203：當具有最佳路徑時，構建虛擬網絡并將所述虛擬網絡映射至物理網絡。

上述步驟202計算出有最佳路徑，接入控制模塊還要調用虛擬網絡構建模塊提供的接口，構建虛擬網絡，并將所述虛擬網絡映射至物理網絡；將虛擬網 絡信息和物理網絡信息反饋給數據存儲模塊。數據存儲模塊記錄著每個用戶的物理網絡信息以及虛擬網絡信息。

本發明實施例中，當沒有最佳路徑時，返回用于表明無法構建虛擬網絡的提示信息。

本發明實施例中，將所述虛擬網絡映射至物理網絡后，將相應的映射信息以流表形式發送至交換機，以作為轉發規則。

步驟204：監測所述物理網絡的資源信息，當所述物理網絡發生故障時，根據當前網絡狀態計算備用路徑，以使所述虛擬網絡正常工作。

具體地，監測所述物理網絡的至少如下信息：節點狀態、鏈路狀態。租戶流量監測模塊，負責實施監測數據存儲模塊記錄的物理網絡的資源信息，一旦出現故障，則觸發故障處理模塊。故障處理模塊收到觸發后，根據當前網絡狀態計算備用路徑，以使所述虛擬網絡正常工作。如此，一旦底層某個openflow交換機端口出現故障，故障處理模塊將根據當前網絡狀態計算備用路徑使得用戶的虛擬網絡不受影響。

圖3為本發明實施例一的虛擬網絡服務質量管理裝置的結構組成示意圖，如圖3所示，所述裝置包括：

管理模塊31，用于獲取用戶輸入的服務質量請求，所述服務器質量請求包括虛擬網絡信息；將所述服務質量請求轉化為對應的策略；

控制模塊32，用于獲取當前狀態下網絡拓撲結構信息，根據所述網絡拓撲結構信息計算滿足所述策略的節點間的最佳路徑；當具有最佳路徑時，構建虛擬網絡并將所述虛擬網絡映射至物理網絡；

所述管理模塊31，還用于監測所述物理網絡的資源信息，當所述物理網絡發生故障時，根據當前網絡狀態計算備用路徑，以使所述虛擬網絡正常工作。

所述裝置還包括：交換模塊33；

所述控制模塊32，還用于將所述虛擬網絡映射至物理網絡后，將相應的映射信息以流表形式發送至所述交換模塊33，以作為轉發規則。

所述虛擬網絡信息包括：節點的位置信息、處理能力信息、對網絡中鏈路 的性能要求信息。

所述控制模塊32，還用于當沒有最佳路徑時，返回用于表明無法構建虛擬網絡的提示信息。

所述管理模塊31，還用于監測所述物理網絡的至少如下信息：節點狀態、鏈路狀態。

本領域技術人員應當理解，圖3所示的虛擬網絡服務質量管理裝置中的各模塊的實現功能可參照前述虛擬網絡服務質量管理方法的相關描述而理解。圖3所示的虛擬網絡服務質量管理裝置中的各單元的功能可通過運行于處理器上的程序而實現，也可通過具體的邏輯電路而實現。

圖4為本發明實施例二的虛擬網絡服務質量管理裝置的結構組成示意圖如，如圖4所示，所述裝置包括：管理模塊41、控制模塊42、轉發模塊43。

1、管理模塊41：包括策略驗證模塊411、數據存儲模塊412、租戶流量監測模塊413以及故障處理模塊414。管理模塊41接收用戶的服務質量請求，并將服務質量請求發送給控制模塊42的接入控制模塊421判斷能否為該租戶提供服務。一旦為租戶建立虛擬網絡，需要實時對租戶網絡資源進行監控，保證在為租戶提供服務期間，滿足租戶服務質量。

1)策略驗證模塊411：該模塊以界面的形式，接收用戶對虛擬網絡的要求，包括虛擬網絡規模、節點處理能力、鏈路狀態性能要求，并將這些要求轉換成控制模塊42能夠理解的策略，下發給控制模塊42中的接入控制模塊421，通過接入控制模塊421的計算能否接受用戶的請求。若能接受用戶的請求，則將用戶的虛擬網絡信息以可視化的形式反饋給用戶，若不能接受用戶的請求，則拒絕用戶的請求。

2)數據存儲模塊412：該模塊用于存儲用戶的虛擬網絡信息以及與之映射的物理網絡資源信息。

3)租戶流量監測模塊413：該模塊監測已使用的物理網絡資源信息，包括節點狀態、鏈路狀態，一旦出現故障將故障信息發給故障處理模塊414。

4)故障處理模塊414：當收到故障信息時，判斷出現故障的節點或鏈路屬 于哪個租戶，啟動備用路徑。

2、控制模塊42主要是通過sdn控制器實現，包括：接入控制模塊421、路徑計算模塊422、信息統計模塊423、虛擬網絡構建模塊424。

1)接入控制模塊421：該模塊接受來自策略驗證模塊411中租戶的請求，調用路由計算模塊422，若能計算出最佳路徑，則能夠滿足租戶的請求，否則不能滿足租戶的請求。

路徑計算模塊422：當收到接入控制模塊421的調用時，該模塊通過信息統計模塊423中的信息獲取當前全網拓撲結構信息，包括節點處理能力、鏈路性能信息，根據用戶對鏈路性能的要求，繪制出符合要求的全網拓撲圖，通過qos路由算法來計算物理節點之間的最佳路徑。

3)信息統計模塊423：該模塊用于實時獲取全網拓撲信息，通過性能測試工具獲取節點處理能力、鏈路的帶寬、時延、丟包能力。

4)虛擬網絡構建模塊424：該模塊完成虛擬網絡的構建、隔離以及虛擬網絡與物理網絡之間的映射，并提供可應用接口。

3、轉發模塊43：就是由openflow交換機構成的數據轉發網絡，功能包括：openflow交換機的配置、openflow交換機與控制器的交互。

本發明實施例所記載的技術方案之間，在不沖突的情況下，可以任意組合。

在本發明所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的方法和智能設備，可以通過其它的方式實現。以上所描述的設備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，如：多個單元或組件可以結合，或可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另外，所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口，設備或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性的、機械的或其它形式的。

上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，也可以分布到多個網絡單元上；可以根據實際的需要選擇其中的部分或全部單元來 實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各實施例中的各功能單元可以全部集成在一個第二處理單元中，也可以是各單元分別單獨作為一個單元，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中；上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。