TWI622282B - 網路拓樸自動監控方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種網路拓樸自動監控方法主要係藉由一控制器找尋網路拓樸，並配合複數路由規則以產生最佳封包傳輸路徑，將該最佳傳輸路徑寫入至對應各最佳傳輸路徑之各節點的流表，以使各封包流依據該最佳傳輸路徑傳送至該目的介面，且若該節點或該鏈結發生異常中斷狀況時，再藉由該自動復原程序判斷採取備援路徑或重新安排配置最佳傳輸路徑，使封包流能夠在該節點或鏈結發生異常狀況時依然能夠行經最有效率的路徑，以達成減少網路資源的耗費及降低維護網路系統成本之目的。

Description

網路拓樸自動監控方法

本發明係關於一種電子系統及一種路由方法，特別係關於一種網路拓樸自動監控方法。

隨著資訊科技時代的來臨，各種形式的網際網路已經為人們廣泛的應用於生活當中，如商業用之區域網路、一般大眾所使用的網際網路以及資料中心網路等；然而，習知網路資訊發送的傳輸路徑皆由路由器決定，因此於指定傳輸途徑時便容易產生由各路由器自行運作的情況，並無統一的控制器進行資源調配，更甚者，在原本預定之路徑中斷時將造成大量資料重複傳輸，進而耗費大量的資源，且如果欲更新傳輸方式時，更必須藉由專員以手動的方式更新路由器之規則，進而增加維護上之成本，為此便急需一種網路拓樸自動監控方法。

本發明係提供一種網路拓樸自動監控方法，其主要目的係提升網路資源的效率及降低維護網路系統之成本。

為達前述目的，本發明網路拓樸自動監控方法，應用於一軟體定義網路架構，該軟體定義網路架構包括複數節點、一控制器、至少一來源介面及至少一目的介面，各該節點分別具有一節點識別碼，各該相鄰之節點係相互連接以形成一鏈結，各該節點分別具有一流表；該控制器與各該節點、該來源介面及該目的介面控制連接，該控制器具有一儲存空間，該儲存空間供以儲存一路由規則及一備援路徑，該來源介面與至少一個該節點連接，該目的介面與至少一個該節點連接，而該網路拓樸自動監控方法，包括；指定動作步驟：選擇對於封包流所執行之動作，其可指定傳輸封包流、捨棄封包流或修改封包之欄位；指定輸出終點步驟：於前述步驟中執行傳輸指令時指定封包流傳輸至一個或多個該目的介面；找尋節點步驟：依據路徑演算原則找出各該節點之該節點識別碼；界定傳輸路徑步驟：依據網路拓樸關係找出各該節點之間的該鏈結；決定最佳傳輸路徑步驟：根據前述找尋節點步驟及界定傳輸路徑步驟所得到之網路拓樸配合該路由規則產生一最佳傳輸路徑，並將該路由規則寫入至對應該最佳傳輸路徑之各該節點的該流表；以及是否自動復原步驟：節點或鏈結發出異常警告通知該控制器時將執行一自動復原程序；其中，該自動復原程序包含有下列步驟： 判斷各節點是否異常步驟：該節點異常則執行一第一判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟，反之則執行一判斷鏈結是否異常步驟；第一判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟：節點異常會影響具備援要求的路徑則依序執行該找尋節點步驟、該界定傳輸路徑步驟及該決定最佳傳輸路徑步驟並結束程序，反之則執行判斷鏈結是否異常步驟；判斷鏈結是否異常步驟：該鏈結為異常則執行一第二判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟，反之則結束程序；第二判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟：鏈結異常會影響到具備援要求的路徑則依序執行前述找尋節點步驟、該界定傳輸路徑步驟及該決定最佳傳輸路徑步驟並結束流程，反之則選擇該備援路徑，將該路由規則寫入至對應備援路徑之各該節點之該流表。

較佳的，該路由規則為，封包流須行經該來源介面至該目的介面間最少該節點數量的路徑。

較佳的，該路由規則為，封包流需行經頻寬權重較大之該節點。

較佳的，該路由規則為，封包流需優先行經頻寬用量較小之該節點。

較佳的，該路由規則為，封包流需優先行經IP數較小之該節點。

較佳的，該路由規則係由：封包流須行經該來源介面至該目的介面間最少該節點數量的路徑、封包流需行經頻寬權重較大之該節點、封包流需優先行經IP數較小之該節點、封包流需優先行經頻寬用量較小之該節點組成之群組中至少一項所構成。

由前述可知，本發明網路拓樸自動監控方法主要係藉由該控制器找尋網路拓樸，並配合該路由規則以產生該最佳傳輸路徑，將該最佳傳輸路徑寫入至對應各最佳傳輸路徑之各該節點的流表，以使各該封包流依據該最佳傳輸路徑傳送至該目的介面，且若該節點或該鏈結發生異常中斷狀況時，再藉由該自動復原程序判斷採取備援路徑或重新安排配置最佳傳輸路徑，使封包流能夠在該節點或鏈結發生異常狀況時依然能夠行經最有效率的路徑，以達成提升網路資源的效率及降低維護網路系統成本之目的。

10‧‧‧指定動作步驟

20‧‧‧指定輸出終點步驟

30‧‧‧找尋節點步驟

40‧‧‧界定傳輸路徑步驟

50‧‧‧決定最佳傳輸路徑步驟

60‧‧‧是否自動復原步驟

70‧‧‧自動復原程序

71‧‧‧判斷各節點是否異常步驟

72‧‧‧第一判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟

73‧‧‧判斷連結是否異常步驟

74‧‧‧第二判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟

A‧‧‧軟體定義網路架構

A1‧‧‧節點

A11‧‧‧鏈結

A2‧‧‧控制器

A3‧‧‧來源介面

A4‧‧‧目的介面

圖1 為本發明網路拓樸自動監控方法應用之軟體定義網路架構示意圖。

圖2 為本發明網路拓樸自動監控方法應用之軟體定義網路架構損壞示意圖。

圖3 為本發明網路拓樸自動監控方法之流程圖。

圖4 為本發明之自動復原程序的示意圖。

使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合圖式簡單說明詳述如後：本發明提供一種網路拓樸自動監控方法，其係應用於一軟體定義網路(SDN)架構A，如圖1至圖2所示，其中該軟體定義網路架構A，包括：複數節點A1、一控制器A2、至少一來源介面A3及至少一目的介面A4，各該節點A1分別具有一節點識別碼，各該相鄰之節點A1係相互連接以形成一鏈結A11，各該節點A1分別具有用以儲存最佳傳輸路徑之一流表(Flow table)； 該控制器A2係與各該節點A1、該來源介面A3及該目的介面A4控制連接，該控制器A2具有一儲存空間，該儲存空間供以儲存一路由規則及一備援路徑，該控制器A2將一封包流指定至對應的傳輸途徑，此處所稱之封包流係指網路系統中複數個連續或不連續的封包，具有相同的特徵，例如具有相同之來源為址或目的為址等；該來源介面A3與至少一個該節點A1連接，該來源介面A3供以輸出該封包流；該目的介面A4與至少一個該節點A1連接，該目的介面A4為該封包流所傳送之目的地。

而該網路拓樸自動監控方法，如圖3至圖4所示，包括：指定動作步驟10：選擇對於封包流所執行之動作，其可指定傳輸封包流、捨棄封包流或修改封包之欄位；指定輸出終點步驟20：於前述步驟中執行傳輸的指令時，便指定封包流傳輸至一個或多個該目的介面A4；找尋節點步驟30：依據路徑演算原則找出相關的節點A1之節點識別碼，以監控各該節點A1；界定傳輸路徑步驟40：依據網路拓樸關係找出各該節點A1之間的該鏈結A11：決定最佳傳輸路徑步驟50：根據前述找尋節點步驟30及界定傳輸路徑步驟40所得到之網路拓樸配合該控制器A2內之路由規則產生該最佳傳輸路徑，並將該路由規則寫入至對應各最佳傳輸路徑之各該節點A1的流表。

於本實施例中其中一個路由規則為，封包流須行經該來源介面A3至該目的介面A4間最少節點A1數量的路徑；另一路由規則為，封包流需行經頻寬權重較大之該節點A1，於本實施例中，優先選擇頻寬為10G的該節點A1；又一路由規則為，封包流需優先行經頻寬用量較小之該節點A1；再一路由規則為，封包流需優先行經IP數較小之該節點A1；值得一提的是，可藉由前述其中一個該路由規則單獨配合該網路拓樸形成該最佳傳輸路徑，抑或是以複數個該路由規則配合該網路拓樸形成該最佳傳輸路徑。

是否自動復原步驟60，決定是否復原傳輸路徑，當節點狀態或鏈結狀態發出異常警告通知該控制器A2時則執行一自動復原程序70，反之則結束該網路拓樸自動監控方法，於本實施例中異常狀況如節點A1與控制器A2失聯、鏈結A11中斷等。

該自動復原程序70，如圖4所示，包括：判斷各節點是否異常步驟71：如果該節點A1異常則執行一第一判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟72，反之，該節點A1無異常則執行一判斷鏈結A11是否異常步驟73；第一判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟72：如果影響具備援要求的路徑則依序執行前述該找尋節點步驟30、該界定傳輸路徑步驟40及該決定最佳傳輸路徑步驟50並結束該自動復原程序70，如果不會影響該備援路徑則執行判斷鏈結是否異常步驟73； 判斷鏈結是否異常步驟73：如果該鏈結A11為異常則執行一第二判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟74，如果該鏈結A11沒異常則結束該自動復原程序70；第二判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟74：如果鏈結A11異常會影響到具備援要求的路徑則依序執行前述找尋節點步驟30、該界定傳輸路徑步驟40及該決定最佳傳輸路徑步驟50並結束該自動復原程序70，如果該鏈結A11異常不會影響到具備援要求的路徑，則選擇該備援路徑，將該路由規則寫入至對應各備援路徑之各該節點A1的流表。

由前述可知，本發明網路拓樸自動監控方法主要係藉由該控制器A2找尋網路拓樸，並配合該路由規則以產生該最佳傳輸路徑，將該最佳傳輸路徑寫入至對應各最佳傳輸路徑之各該節點A1的流表，以使各該封包流依據該最佳傳輸路徑傳送至該目的介面A4，且若該節點A1或鏈結A11發生異常狀況時，再藉由該自動復原程序70判斷採取備援路徑或重新安排最佳傳輸路徑，使封包流能夠在該節點A1或鏈結A11發生異常中斷狀況時依然能夠行經最有效率的路徑，以達成提升網路資源的效率及降低維護網路系統成本之目的。

Claims (7)

1. 一種網路拓樸自動監控方法，應用於一軟體定義網路架構，該軟體定義網路架構包括複數節點、一控制器、至少一來源介面及至少一目的介面，各該節點分別具有一節點識別碼，各該相鄰之節點係相互連接以形成一鏈結，各該節點分別具有一流表；該控制器與各該節點、該來源介面及該目的介面控制連接，該控制器具有一儲存空間，該儲存空間供以儲存一路由規則及一備援路徑，該來源介面與至少一個該節點連接，該目的介面與至少一個該節點連接，而該網路拓樸自動監控方法，包括：指定動作步驟：選擇對於封包流所執行之動作，其可指定傳輸封包流、捨棄封包流或修改封包之欄位；指定輸出終點步驟：於前述步驟中執行傳輸指令時指定封包流傳輸至一個或多個該目的介面；找尋節點步驟：依據路徑演算原則找出各該節點之該節點識別碼；界定傳輸路徑步驟：依據網路拓樸關係找出各該節點之間的該鏈結；決定最佳傳輸路徑步驟：根據前述找尋節點步驟及界定傳輸路徑步驟所得到之網路拓樸配合該路由規則產生一最佳傳輸路徑，並將該路由規則寫入至對應該最佳傳輸路徑之各該節點的該流表；以及是否自動復原步驟：節點或鏈結發出異常警告通知該控制器時執行一自動復原程序；其中，該自動復原程序包含有下列步驟：判斷各節點是否異常步驟：該節點異常則執行一第一判斷是否影響到具備 援要求的路徑步驟，反之則執行一判斷鏈結是否異常步驟；第一判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟：節點異常會影響具備援要求的路徑則依序執行該找尋節點步驟、該界定傳輸路徑步驟及該決定最佳傳輸路徑步驟並結束程序，反之則執行判斷鏈結是否異常步驟；判斷鏈結是否異常步驟：該鏈結為異常則執行一第二判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟，反之則結束程序；以及第二判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟：鏈結異常會影響到具備援要求的路徑則依序執行前述找尋節點步驟、該界定傳輸路徑步驟及該決定最佳傳輸路徑步驟並結束流程，反之則選擇該備援路徑，將該路由規則寫入至對應備援路徑之各該節點之該流表。
2. 如申請專利範圍第1項所述之網路拓樸自動監控方法，其中，該路由規則為，封包流須行經該來源介面至該目的介面間最少該節點數量的路徑。
3. 如申請專利範圍第1項所述之網路拓樸自動監控方法，其中，該路由規則為，封包流需行經頻寬權重較大之該節點。
4. 如申請專利範圍第1項所述之網路拓樸自動監控方法，其中，該路由規則為，封包流需優先行經頻寬用量較小之該節點。
5. 如申請專利範圍第1項所述之網路拓樸自動監控方法，其中，該路由規則為，封包流需優先行經IP數較小之該節點。
6. 如申請專利範圍第1項所述之網路拓樸自動監控方法，其中，該路由規則係由：封包流須行經該來源介面至該目的介面間最少該節點數量的路徑、封包流需行經頻寬權重較大之該節點、封包流需優先行經IP數較小之該節點、封包流需優先行經頻寬用量較小之該節點組成之群組中至少一項所構成。
7. 一種自動復原程序，應用於一軟體定義網路架構，該軟體定義網路架構包括複數節點、一控制器、至少一來源介面及至少一目的介面，各該節點分別具有一節點識別碼，各該相鄰之節點係相互連接以形成一鏈結，各該節點分別具有一流表；該控制器與各該節點、該來源介面及該目的介面控制連接，該控制器具有一儲存空間，該儲存空間供以儲存一路由規則及一備援路徑，該來源介面與至少一個該節點連接，該目的介面與至少一個該節點連接，當該節點或該鏈結發出異常警告時，執行該自動復原程序，而該自動復原程序，包括；判斷各節點是否異常步驟：該節點異常則執行一第一判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟，反之則執行一判斷鏈結是否異常步驟；第一判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟：節點異常會影響具備援要求的路徑則依序執行一找尋節點步驟、一界定傳輸路徑步驟及一決定最佳傳輸路徑步驟並結束程序，反之則執行判斷鏈結是否異常步驟；找尋節點步驟：依據路徑演算原則找出各該節點之該節點識別碼；界定傳輸路徑步驟：依據網路拓樸關係找出各該節點之間的該鏈結；決定最佳傳輸路徑步驟：根據前述找尋節點步驟及界定傳輸路徑步驟所得到之網路拓樸配合該路由規則產生一最佳傳輸路徑，並將該路由規則寫入至對應該最佳傳輸路徑之各該節點的流表；判斷鏈結是否異常步驟：該鏈結為異常則執行一第二判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟，反之則結束程序；第二判斷是否影響到具備援要求的路徑步驟：鏈結異常會影響到具備援要求的路徑則依序執行前述找尋節點步驟、該界定傳輸路徑步驟及該決定最佳傳 輸路徑步驟並結束流程，反之則選擇該備援路徑，將該路由規則寫入至對應各備援路徑之各該節點之該流表。