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专利号: 2019112112250
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于区块链技术的分布式SDN同步方法,其特征在于,在分布式的SDN环境中,让每一个交换机连接超过3f+1个控制器,然后按照如下方法进行同步:SYN阶段,即主节点发送需要同步的数据给其他节点;

SYN-ACK阶段,即其他节点接收到同步SYN数据,并检查同步SYN数据的正确性,若正确则发送确认ACK消息;

FIN阶段,即当主节点接收到其他节点发送的接收到同步SYN数据的确认ACK消息,检查该消息的正确性,若正确则保存该消息;若接收到超过f+1个节点的该消息,则将该f+1个消息作为FIN信息的数据部分,并将FIN信息发送给其他节点;

FIN-ACK阶段,其他节点接收到FIN信息后,检查其正确性,若正确则将该接收到的信息的数据部分取出并依次检查数据部分中每个确认ACK消息,若所有确认ACK消息正确,则回复一个关于FIN信息的确认ACK消息给主节点,完成同步;

若节点在发送关于同步SYN数据的确认ACK消息后一段时间未收到FIN信息、或者收到的FIN信息的数据部分不足f+1、或者收到的FIN信息的数据部分有错误,则触发副主节点协议。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的分布式SDN同步方法,其特征在于,每个节点为其他节点发送的同步SYN数据设定一个计时器,若计时器结束未收到FIN信息,则开启副主节点协议。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于区块链技术的分布式SDN同步方法,其特征在于,副主节点协议包括:确定一个节点为副主节点;

收到主节点发送的同步SYN数据的节点将同步SYN数据放置在前同步PRE-SYN数据消息中,并发给副主节点;

副主节点若之前收到主节点发送的同步消息,则将收到的同步消息作为同步SYN数据发送给其他节点,并忽略掉其他节点发送的前同步PRE-SYN数据;否则将其他节点发送的前同步PRE-SYN数据消息作为同步SYN数据发送给其他节点;

若该副主节点为恶意节点,并在同步FIN阶段作恶,则重新选择副主节点,直到选出的副主节点能够完成数据同步;

完成同步后,没有完成同步的节点将被降低可信度,并将副主节点释放为原来的状态。

4.根据权利要求3所述的一种基于区块链技术的分布式SDN同步方法,其特征在于,副主节点的选择包括:比较节点的可信度,可信度最大的作为副主节点;

若节点可信度一样,将当选副主节点次数较少的节点作为副主节点;

若节点当选副主节点的次数一样,则将负载小的作为副主节点;

若节点负载一样,则将节点的唯一标识uid较小的作为副主节点。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的分布式SDN同步方法,其特征在于,SDN网络初期,每个节点都需要发送同步消息,若节点不发送同步消息则直接将这个节点删掉;

后续的同步为触发性更新,即当有节点发现交换机的链路down、端口down、主机down、负载较之前数倍,则会发送同步SYN消息;由于节点对于其他节点下的交换机的连接状态为slave,即可以收到除了packetout包外的数据包,如果节点不发送有关于这些消息的同步消息,则取缔该节点;当节点下发流表时,其他的节点会去查询,如果其他节点发现流表不对,则取缔该节点;其中slave表示控制器对于交换机只有只读权利。

6.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的分布式SDN同步方法,其特征在于,每个节点为其他节点维持一个存活计时器,若节点A收到节点B的保活消息时,将节点B的保活计时器重置,若节点A在存活计时器结束还没收到节点B的保活消息,则节点A将节点B视为不可用节点,将不可用的节点从交换机层面删除。

7.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的分布式SDN同步方法,其特征在于,在同步过程中,让每个交换机连接超过3f+1个控制器,若有f+1个节点认为某一个节点为不可用节点,且该被认为不可用的节点对其管理的交换机状态为master,则这f+1个节点的连接状态改为equal。

8.根据权利要求7所述的一种基于区块链技术的分布式SDN同步方法,其特征在于,当交换机的连接管理器的结构体管理有超过f+1个ofconn结构体中的状态为equal时,交换机切断与连接状态为master的控制器的连接;

其中,在master状态下,控制器对于交换机拥有读写权限,交换机只能和某一个控制器的连接状态为master;equal,控制器对于交换机拥有读写权限,交换机能与多个控制器的连接状态为equal。

9.根据权利要求7所述的一种基于区块链技术的分布式SDN同步方法,其特征在于,若交换机检测到与之连接的控制器中,有一个的连接状态为master且与之连接的控制器为equal的状态的数量不超过f+1时,equal状态的控制的权限为只读。

10.根据权利要求1所述的基于区块链技术的分布式SDN同步方法,其特征在于,节点之间发送的消息的格式为{state,uid,time,privatekeyhash,miwenhash,publickey},其中,state表示当前状态,当值为1时表示正常的同步当值为2时表示正在使用副主节点协议,当值为3时,表示正在发送删除恶意节点的状态;uid为当前节点的唯一标识;time表示当前发送的消息的产生时间;privatekeyhash表示非对称算法的私钥hash;miwenhash包括使用对称密钥加密的密文数据以及非对称密钥加密的对称密钥;publickey表示非对称算法的公钥。