专利摘要

本发明公开了一种ForCES网络配置层中的数据转换方法。本发明具体如下：首先定义高层数据和低层数据并进行数据建模，再连接数据库读取所需高层数据，然后判断读取的高层数据是否为可直接转化，若是则转化为低层数据，若不是则进行函数处理后将返回的数据转化为低层数据，最后调用控制层的配置函数将转换完成的低层数据下发到基础设施层。本发明提确定了配置层中高层数据和低层数据的具体内容，基于该数据提出一种数据转换方法，同时是构建基于ForCES的SDN网络过程中的一次创新性的探索，为ForCES网络中配置层的数据下发到基础设施层提供了可行性方案，实现了两层之间的对接，为ForCES的SDN网络的实现奠定了基础。

说明书

技术领域

本发明涉及基于转发与控制分离(ForwardingandControlElementSeparation，ForCES)的SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)网络技术，具体涉及一种ForCES网络配置层中的数据转换方法。

背景技术

随着新颖网络应用的涌现，云服务和移动互联网的全面崛起，网络变得越来越复杂。以硬件为中心的传统网络架构显然已不能适应设备制造商、运营商、用户和企业的需求，网络可持续发展遭遇到了巨大的挑战。针对传统网络架构暴露出的问题，越来越多的学者开始对现存网络架构进行改革和创新，解决当前单一不可扩展的网络体系与网络功能的需求多样性之间的矛盾刻不容缓。软件定义网络是解决上述矛盾的重要方法，是下一代网络所关注的重要研究领域之一。

在SDN成为新型网络架构的研究热点时，各个组织与公司开始考虑用其他各种技术来尝试对SDN的实现，在这个过程中，ForCES技术尤为突出，它对一个网络节点内部的网络资源进行了更全面和有效的定义，将一个网络设备内部的控制部分和数据转发部分进行分离。在这种情况下，面对物理硬件的转发设备，ForCES可以灵活地与控制软件进行组合，打破传统网络设备的封闭性，对一个网络设备可以进行快速地升级和适应新的应用需求。

根据SDN的三层典型架构，ForCES的SDN网络架构在设计时考虑到控制层的特点，即在整个架构中ForCES协议肯定是用于控制层与基础设施层之间通信的南向接口，因此在控制层中一定存在一个或多个CE，像ForCES网络件中一样来集中控制底层FE(ForwardingElement,转发单元)。另外，由于控制器层中的CE(ControlElement，控制单元)主要任务就是对基础设施层众多的FE进行调度控制和集中管理，其执行过程中涉及到的很多服务资源无法暴露给应用，作为一个执行控制者并不能面对底层资源进行策略性地调控，因此，在控制层上加入了配置层。

配置层主要功能是通过北向接口接收到用户粗颗粒度的业务请求并分析细化之后，转化成细颗粒度的数据模型，下发到控制层执行，但是转化过程中，需要符合ForCES协议特点来转化成相应的数据，在配置层中，主要由REST北向接口服务器、虚拟网映射模块、LFB链构建模块、数据转换模块以及数据库这五个模块构成。从应用层开始到控制层执行，配置层的转化作用在整个架构中起到承上启下的重要作用。同时配置层内部数据转换模块的高低层数据转换方法更是具体将数据下发到基础设施层的重要技术。

发明内容

本发明的目的是为最终构建基于ForCES的SDN网络提供支持。提出在SDN三层架构中增加配置层，形成基于ForCES的SDN四层架构，即应用层、配置层、控制层与基础设施层。同时分析了配置层整个系统的内部模块以及高层数据和低层数据。最后提出了一种ForCES网络配置层中的数据转换方法。该方法是在配置层中的数据转换模块上实现。

本发明解决其技术问题采用的技术方案包括如下步骤：

一种ForCES网络配置层中的数据转换方法，具体包含如下步骤：

步骤(1)：定义高层数据。对高层数据进行数据建模并设计数据库。

所述数据库是指存储各模块中产生的数据以及保存已知数据的数据库，这些数据统称为高层数据。

所述高层数据主要包括两种数据：一种是虚拟网数据，另一种是LFB数据。前者包括虚拟网请求信息、物理网拓扑信息与虚拟网拓扑信息；后者包括LFB库、LFB集合与LFB链数据。

步骤(2)：定义低层数据。对低层数据进行数据建模。

所述低层数据是指在CE(ControlElement，控制单元)对FE(ForwardingElement,转发单元)进行实际操作时所需的ForCES形式的数据，包括已创建节点数、可创建节点上限、虚拟节点ID、LFB信息、LFB拓扑连接关系。

步骤(3)：数据转换模块连接高层数据库，按照CE中所需的低层数据内容在高层数据库查找对应的高层数据；若找到且该高层数据为直接可转换数据则进入步骤(4)；若找到且该高层数据需要进一步处理再转换则进行步骤(5)。

步骤(4)：从高层数据库中取得所需的高层数据之后，将其具体的取值内容按照ForCES中的数据形式进行封装，实现转换成低层数据后执行步骤(6)。

步骤(5)：从高层数据库取得要处理的数据，将其存放在数据转换模块中，然后调用具有处理功能的函数，将该函数返回的结果数据利用ForCES的数据形式封装，实现转换成低层数据后执行步骤(6)。

所述处理功能的函数是指对函数中的数据进行一定的统计与操作，例如求和等，最后返回一个结果数据的函数。

步骤(6)：若所有低层数据还未完成转换，则返回到步骤(3)；若所有低层数据都已转换完成，则调用CE中的配置属性函数将转换完成后的低层数据下发到基础设施层FE中。

所述的配置属性函数是指在通过CE对FE中LFB进行属性配置的函数，且该函数是利用低层数据对LFB属性的具体内容进行配置。

所述的数据转换模块所在的配置层包含五个部分：REST(RepresentationalStateTransfer，表述性状态传递)北向接口服务器、虚拟网映射模块、LFB(LogicalFunctionBlock，逻辑功能块)链构建模块、数据转换模块和数据库。

所述ForCES网络是指将原本局限于一个网络内部的ForCES技术扩展到全网从而实现SDN的网络，ForCES网络在SDN三层架构的基础上增加配置层，所以是四层架构，分别是应用层、配置层、控制层与基础设施层。

所述配置层是指收到应用层的用户粗颗粒度的业务请求并分析细化之后，转化成细颗粒度的数据模型，下发到控制层执行，转化过程中，需要符合ForCES协议特点来转化成相应的数据。

所述REST北向接口服务器是指能与REST北向接口客户端进行通信，并接收来自客户端的用户对虚拟网的请求数据，同时将该请求数据下发到虚拟网映射模块，同时存入到数据库中。

所述的REST北向接口客户端是指提供应用层的接口，即给用户的操作界面，用户可在此界面上自定义虚拟网请求。

所述虚拟网请求是指用户指定对虚拟网的操作数据，包括创建、修改、查看、删除；同时包括指定的该虚拟网的名称与类型的请求。

所述虚拟网映射模块是指对下发的虚拟网请求进行虚拟网映射的操作；本模块将根据物理网拓扑信息、虚拟网拓扑信息并结合一定的映射策略进行虚拟网映射，并将最终映射完成的虚拟网结果数据存入到数据库中；同时将具体的虚拟节点业务请求下发到LFB链构建模块的模块。

所述LFB链构建模块是指根据节点业务请求按照一定的组合算法构建出一条完整的LFB链来对虚拟网中的虚拟节点进行功能配置；同时将构建好的LFB链数据存入到数据库中的模块。

所述LFB是指逻辑功能块，是网络设施节点中细粒度的功能抽象。

所述数据转换模块是指从数据库中读取对应的高层数据并转换为ForCES形式的低层数据，进而调用CE中的函数将转换后的数据下发到基础设施层的模块。

所述CE是ForCES网络中的控制层中的实体。

所述FE是ForCES网络中的基础设施层中实体。

本发明有益效果如下：

本发明提供的ForCES网络中的配置层结构设计，为具体实现ForCES网络提供了技术前提。同时确定了配置层中高层数据和低层数据的具体内容，基于该数据提出了数一种数据转换方法。本发明是在构建基于ForCES的SDN网络过程中的一次创新性的探索，为ForCES网络中配置层的数据下发到基础设施层提供了可行性方案，实现了两层之间的对接，为ForCES的SDN网络的实现奠定了基础。

附图说明

图1为本发明ForCES的SDN网络示意图；

图2为本发明配置层工作流程示意图；

图3为本发明高层数据内容示意图；

图4为本发明低层数据内容示意图；

图5为本发明数据转换流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、2、3和4所示，本发明提供的一种ForCES网络配置层中的数据转换方法，该方法是配置层中数据转换模块上实现，该数据转换模块所在的配置层包含五个部分：REST(RepresentationalStateTransfer，表述性状态传递)北向接口服务器、虚拟网映射模块、LFB(LogicalFunctionBlock，逻辑功能块)链构建模块、数据转换模块和数据库。

所述ForCES网络是指将原本局限于一个网络内部的ForCES技术扩展到全网从而实现SDN的网络，ForCES网络在SDN三层架构的基础上增加配置层，所以是四层架构，分别是应用层、配置层、控制层与基础设施层。

所述配置层是指接收到应用层的用户粗颗粒度的业务请求并分析细化之后，转化成细颗粒度的数据模型，下发到控制层执行，转化过程中，需要符合ForCES协议特点来转化成相应的数据。

所述REST北向接口服务器是指能与REST北向接口客户端进行通信，并接收来自客户端的用户对虚拟网的请求数据，同时将该请求数据下发到虚拟网映射模块，同时存入到数据库中。

所述的REST北向接口客户端是指提供应用层的接口，即给用户的操作界面，用户可在此界面上自定义虚拟网请求。

所述虚拟网请求是指用户指定对虚拟网的操作数据，包括创建、修改、查看、删除；同时包括指定的该虚拟网的名称与类型的请求。

所述虚拟网映射模块是指对下发的虚拟网请求进行虚拟网映射的操作；本模块将根据物理网拓扑信息、虚拟网拓扑信息并结合一定的映射策略进行虚拟网映射，并将最终映射完成的虚拟网结果数据存入到数据库中；同时将具体的虚拟节点业务请求下发到LFB链构建模块的模块。

所述LFB链构建模块是指根据节点业务请求按照一定的组合算法构建出一条完整的LFB链来对虚拟网中的虚拟节点进行功能配置；同时将构建好的LFB链数据存入到数据库中的模块。

所述LFB是指逻辑功能块，是网络设施节点中细粒度的功能抽象。

所述数据库是指存储各模块中产生的数据以及保存已知数据的数据库，这些数据统称为高层数据

所述高层数据主要包括两种数据：一种是虚拟网数据，另一种是LFB数据。前者包括虚拟网请求信息、物理网拓扑信息与虚拟网拓扑信息；后者包括LFB库、LFB集合与LFB链数据。

所述数据转换模块是指从数据库中读取对应的高层数据并转换为ForCES形式的低层数据，进而调用函数将转换后的数据下发到基础设施层的模块。

所述低层数据是指在CE(ControlElement，控制单元)对FE(ForwardingElement,转发单元)进行实际操作时所需的ForCES形式的数据，包括已创建节点数、可创建节点上限、虚拟节点ID、LFB信息、LFB拓扑连接关系。

所述CE是ForCES网络中的控制层中的实体。

所述FE是ForCES网络中的基础设施层中实体。

如图5所示，根据所述的数据转换模块所在的配置层，其特征在于该数据转换模块实现高低层数据的转换方法的步骤如下：

步骤一：定义高层数据。对高层数据进行数据建模并设计数据库。

步骤二：定义低层数据。对低层数据进行数据建模。

步骤三：数据转换模块连接数据库，按照CE中所需的低层数据内容一一查找数据中对应的数据，若找到且该数据为直接可转换数据则进行步骤四，若找到且该数据需要进一步处理再转换则进行步骤五。

步骤四：从数据库中取得所需的高层数据之后，将其具体的取值内容按照ForCES中的数据形式进行封装，实现转换成低层数据后执行步骤六。

步骤五：从数据库取得要处理的数据，将其存放在本模块中之后，调用具有处理功能的函数，将该函数返回的结果数据利用ForCES的数据形式封装，实现转换成低层数据后执行步骤六。

所述处理功能的函数是指对函数中的数据进行一定的统计与操作，例如求和等，最后返回一个结果数据的函数。

步骤六：若所有低层数据还未完成转换，则重复执行步骤三。若所有低层数据都已转换完成，调用CE中的配置属性函数将转换完成后的低层数据下发到基础设施层FE中。

所述的配置属性函数是指在通过CE对LFB进行属性配置的函且函数是利用低层数据对LFB属性的具体内容进行配置。

实施例

本发明所述的ForCES的SDN网络框架如图1所示，整个网络架构中配置层整体工作流程如图2所示，数据转换是其中一个流程，且该流程发生在配置层内部的数据转换模块。

本发明所述的高层数据的具体内容如图3所示，主要包括两种数据：一种是虚拟网数据，另一种是LFB数据。前者包括虚拟网请求信息、物理网拓扑信息与虚拟网拓扑信息；后者包括LFB库、LFB集合与LFB链数据。且上述高层数据均存储在配置层的数据库中。

本发明所述的低层数据的具体内容如图4所示，是对虚拟网进行实际操作时所需的ForCES形式的数据，包括已创建节点数、可创建节点上限、虚拟节点ID、LFB信息、LFB拓扑连接关系。

本发明所述的数据转换方法就是需要将上述高层数据转换成低层数据，数据转换方法流程如图5所示，为了便于本领域的技术人员理解和重现本发明，现以个具体实例进一步说明本发明的技术方案。其中高层数据中的LFB链和低层数据中的LFB拓扑连接关系一一对应，其都是由多条LFB边组成，而一条LFB边分别由头LFB和尾LFB组成，本实施例中所需转换数据以LFB拓扑中的一条边为例。

首先定义高层数据并对其进行数据建模，并将数据存入到数据库中，假设其中的LFB链数据如表1所示，本实施例选取edge_id为5的LFB边为例，其头LFB是EtherClassifier，尾LFB是IPv6Validator。

表一

再定义低层数据，所有低层数据的ForCES形式数据结构定义如表2所示，其中对LFB拓扑连接关系为表中名称为LFBTopology的数据元素，在本实施例中主要应用为tFromLFB和tToLFB两个子数据元素，同时这两个数据元素在本实施例应用时主要包含dwLFBClassId和LFBname这两个子数据元素。

表二

数据转换模块进行连接数据库操作，利用数据库查询操作查询到edge_id为5的LFB边，读取该条数据中的头LFB的id和名称，尾LFB的id和名称。

判断读取到的数据是否可直接转换，其中根据低层数据的内容，已创建节点数需要读取高层数据中的进行函数统计操作之后再转换，可创建节点上限是已知固定无需转换的数据，其他数据都是可直接转换的数据，因此在本实施例中，边LFB数据可直接转换。

将读取到的数据转换为低层数据中LFB拓扑连接关系中的数据，即头LFB的id为1，名称为EtherClassifier转换为：tFromLFB.dwLFBClassId＝5，tFromLFB.LFBname＝EtherClassifier；尾LFB的id为6，名称为IPv6Validator转换为：tToLFB.dwLFBClassId＝6，tToLFB.LFBname＝IPv6Validator。此时就完成了本实施例中一条LFB边的数据转换。

在具体数据转换方法执行时，直到所有的低层数据都转换完成后，再调用控制层中CE的函数将低层数据下发到基础设施层FE中。

一种ForCES网络配置层中的数据转换方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。