[发明专利]软件定义自组织网络节点构建方法及节点数据转发方法和节点架构

说明书

本发明属于计算机网络技术领域，特别涉及一种软件定义自组织网络节点构建方法及节点数据转发方法和节点架构，解析应用程序并提取用户业务特征，将用户业务特征表示为元协议泛化形式，其中，元协议泛化形式由五元组来描述；依据用户业务请求构建用于实例化元协议的动态协议栈，并随节点资源变化通过调整动态协议栈来调整实例化元协议参数。本发明将软件定义思想引入到自组织网络节点设计中，利用定义自组织网络功能的基本单元——元协议来构建网络节点，充分解耦自组织网络节点硬件和软件，降低节点能耗，在兼容传统网络节点同时，能够全面提升自组织网络节点服务能力，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域，特别涉及一种软件定义自组织网络节点构建方法及节点数据转发方法和节点架构。

背景技术

WEB领域的服务组合研究是提供组合服务的早期成果。种WEB服务组合模型，并建模为线性规划问题求解，是服务组合研究的经典文献。WEB服务组合面向应用层不涉及网络核心功能。数据平面与控制相分离和网络可编程能力提高了网络的灵活性和可控性，是能够支持网络功能组合的基础网络条件，这对于自组织网络有着重要意义。首先，自组织网络鲜明的节点移动性特点，使得时延、带宽、吞吐量等参数的变化不可预测，导致数据传输可靠性降低甚至失效，而SDN能够从根本上增强网络的服务可控性。其次，体积受限、能量受限制约着自组织网络节点提供服务的多样化和复杂程度，而网络功能组合针对服务取舍节点功能，使资源分配与利用更加合理化、高效化。网络功能是指网络中的事物、方法和相互关系能够发挥的作用。若增加网络新功能，最直接的方法就是增加与网络功能一致的硬件设备，但是功能需求是千变万化的，硬件怎么变都会受到规模成本等限制，显然这种方法在成本和灵活性上往往都是不能忍受的。鉴于网络功能的多样性和硬件功能的相对固定性，如果能够用软件将各个功能依次搬到相应的硬件功能单元上去，使得硬件逻辑结构随着功能需求实时改变，是网络功能组合的本质所在。传统自组织网络节点硬件、软件耦合程度高，节点上运行的很多协议栈功能并不是移动节点必须的，能耗严重。

发明内容

为此，本发明提供一种软件定义自组织网络节点构建方法及节点数据转发方法和节点架构，将软件定义思想引入到自组织网络节点设计中，利用定义自组织网络功能的基本单元——元协议来构建网络节点进行数据转发传送，充分解耦自组织网络节点硬件和软件，降低节点能耗，在兼容传统网络节点同时，能够提升自组织网络节点服务能力。

按照本发明所提供的设计方案，一种软件定义自组织网络节点构建方法，包含：

解析应用程序并提取用户业务特征，将用户业务特征表示为元协议泛化形式，其中，元协议泛化形式由五元组来描述，该五元组包含：用于元协议标识的标签域、用于网络控制平面和数据平面数据交互的接口域、用于提供业务API接口以管理动态协议栈的适配器、用于存储元协议实例信息的数据库及用于表示动态协议栈数据传递顺序的双向链接；

依据用户业务请求构建用于实例化元协议的动态协议栈，并随节点资源变化通过调整动态协议栈来调整实例化元协议参数。

作为本发明软件定义自组织网络节点构建方法，进一步的，通过标签域与服务标识符结合来标识元协议实例，其中，服务标识符包含IP地址和端口号。

作为本发明软件定义自组织网络节点构建方法，进一步地，接口域通过三元组过滤器识别报文，其中，三元组包含源地址、目标地址及用于存储用户业务需求若干元协议标签域的结构体。

作为本发明软件定义自组织网络节点构建方法，进一步地，节点资源发生变化，包含加载新业务或已有业务资源需求发生变化，则通过动态协议栈来调整每个元协议实例参数。

进一步地，本发明还提供一种软件定义自组织网络节点数据转发方法，包含：

利用解析器识别数据流并提取数据流中元协议；

通过处理块封装匹配表和行为处理器功能并依据数据流构建动态协议栈，每个处理块与元协议对应，若干处理块按照控制平面动态协议栈关系依次连接以提供数据流转发的数据通道。