一种交换机及其操作方法技术

本发明专利技术的一个实施例提供了一种在软件定义的网络中的交换机。该交换机包括至少一个端口、流管理模块、以及转发电路。该端口能够接收属于软件定义的数据流的帧以及属于普通数据流的帧。该流管理模块逻辑地划分该端口，以用于将属于软件定义的数据流的帧与属于普通数据流的帧分开。该转发电路基于本地流表中的流定义来转发属于软件定义的数据流的帧。该流定义指示软件定义的数据流在软件定义的网络中如何被处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及网络管理。更具体地说，本公开内容涉及一种促进软件定义的网络与传统网络之间的高效集成的方法和系统。
技术介绍
互联网的指数增长已经使它成为用于异构数据流的普及的递送媒介。这种异构性已经导致了对带宽的与日俱增的需求。作为结果，装备供应商争相构建具有多功能能力(诸如使用软件来定义数据流)的更大且更快的交换机，以高效地移动更多流量。然而，交换机的复杂度不能无限地增长。提出几个因素地说，它受限于物理空间，功耗、以及设计复杂性。此外，具有更高和更多多功能能力的交换机通常更加复杂和昂贵。软件定义的流是数据通信网络中的一种新范式。支持软件定义的流的任何网络能够被称为软件定义的网络。软件定义的网络的一种示例能够是OpenFlow网络，其中网络管理员能够基于流定义来配置交换机如何表现，这些流定义能够跨越网络协议的不同层而被定义。软件定义的网络将控制个体网络设备(例如，路由器和交换机)所需要的智能分离，并且将控制机制卸载至远程控制器设备(通常是独立服务器或终端设备)。因此，软件定义的网络提供了在网络中管理数据流中的完整的控制和灵活性。尽管对于软件定义的流的支持为网络带来许多合意的特征，但是在促进异构软件定义的网络中的对数据流的集成供应和管理方面，一些问题仍然未解决。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种在软件定义的网络中的交换机。该交换机包括至少一个端口、流管理模块、以及转发电路。该端口能够接收属于软件定义的数据流的帧以及属于普通数据流的帧。该流管理模块逻辑地划分该端口，以用于将属于软件定义的数据流的帧与属于普通数据流的帧分开。该转发电路基于本地流表中的流定义来转发属于软件定义的数据流的帧。该流定义指示了软件定义的数据流在软件定义的网络中如何被处理。在对这个实施例的一种变型中，该转发电路基于本地转发表来转发属于普通数据流的帧。在对这个实施例的一种变型中，该软件定义的网络是启用OpenFlow的网络。在对这个实施例的一种变型中，该流管理模块基于以下各项中的一项或多项来逻辑地划分该端口：虚拟局域网(VLAN)标签或标识符、帧的类型、以及所接收的帧的头部的标志。在对这个实施例的一种变型中，该流管理模块将该端口的带宽分为多个逻辑分区。在这些逻辑分区之中，至少一个逻辑分区被分配用于软件定义的数据流。本专利技术的一个实施例提供了一种在软件定义的网络中的交换机。该交换机包括转发电路和仲裁管理模块。在操作期间，该转发电路基于以下各项中的一项或多项来处理属于软件定义的数据流的帧：转发表中的转发信息以及本地流表中的流定义。该流定义指示了软件定义的数据流在软件定义的网络中如何被处理。该仲裁管理模块对该帧应用仲裁策略。该仲裁策略规定该交换机是否以及以何种顺序使用该流表、转发表、或两者用于处理该帧。在对这个实施例的一种变型中，该转发信息包括以下各项中的一项或多项：层2转发信息以及层3路由和转发信息。在对这个实施例的一种变型中，该仲裁策略基于与该软件定义的数据流相关联的优先级。该优先级的值规定了该交换机使用该流表、转发表、或两者用于处理该帧的顺序。在对这个实施例的一种变型中，该软件定义的网络是启用OpenFlow的网络。在对这个实施例的一种变型中，该交换机还包括流管理模块，该流管理模块使用软件定义的数据流用于提供以下各项中的一项或多项：备份转发、基于策略的路由、网络管理、以及服务。该服务包括以下各项中的一项或多项：防火墙、负载平衡、网络访问控制、入侵检测/保护、网络分析、以及网络虚拟化。在对这个实施例的一种变型中，该交换机还包括信息管理模块，该信息管理模块促进向该软件定义的网络的控制器轮询网络状态信息。该网络状态信息包括以下各项中的一项或多项：拓扑发现信息、流量统计、以及链路状况信息。附图说明图1A根据本专利技术的一个实施例图示了示例性的集成的异构的软件定义的网络。图1B根据本专利技术的一个实施例，连同图1A中的示例，图示了混合的软件可定义的交换机中的混合端口的示例性逻辑划分。图2根据本专利技术的一个实施例呈现了一个流程图，该流程图图示了混合的软件可定义的交换机转发经由经逻辑划分的混合端口所接收的数据的过程。图3A根据本专利技术的一个实施例图示了具有综合查找能力的示例性的混合的软件可定义的交换机。图3B根据本专利技术的一个实施例，连同图3A中的示例，图示了利用与转发表相关联的更好优先级的示例性综合查找。图3C根据本专利技术的一个实施例，连同图3A中的示例，图示了利用与流表相关联的更好优先级的示例性综合查找。图4根据本专利技术的一个实施例呈现了一个流程图，该流程图图示了基于转发表和流表的混合的软件可定义的交换机的综合查找过程。图5根据本专利技术的一个实施例图示了具有操作为网络管理模块的控制器的集成的异构的软件定义的网络。图6根据本专利技术的一个实施例图示了集成的异构的软件定义的网络中的示例性的软件可定义的交换机。在这些图中，相似的参考标号指代相同的图元素。具体实施方式以下描述被提出以使得本领域的技术人员能够制造和使用本发明，并且在特定的应用及其要求的背景中被提供。对所公开的各实施例的各种修改对本领域的技术人员将容易是明显的，并且不背离本发明的精神和范围，本文中定义的一般原理可以被应用至其他实施例和应用。因此，本专利技术不局限于所示出的这些实施例，而是将符合与权利要求相一致的最宽范围。概述在本专利技术的各实施例中，通过以下各项来解决将软件定义的网络架构与传统网络架构相集成的问题：(1)通过逻辑地划分用于流的端口，使用相同的端口来处理软件定义的流和普通流(即，非软件定义的流)；以及(2)除了流表之外还使用本机转发表用于软件定义的流。控制器(其通常是独立设备)通过生成包括规则和对应动作的流定义(诸如使用OpenFlow所定义的那些流定义)而在软件定义的网络中提供转发智能(即，控制平面)。软件定义的网络中的交换机通常是基于这些流定义来操作的被动实体。因为软件定义的流重新定义了传统的数据流管理，所以软件定义的流与当前网络架构的共存可能是挑战性的。利用已有的技术，交换机通常只支持软件定义的流或者普通流。一些交换机被划分为两个逻辑分区用于支持普通流和软件定义的流。作为结果，属于软件定义的流的数据流量能够仅由与软件定义的流相关联的逻辑分区来处理。此外，交换机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交换机，包括：端口，能够接收属于软件定义的数据流的帧以及属于普通数据流的帧；流管理模块，可操作为逻辑地划分所述端口，以用于将属于所述软件定义的数据流的所述帧与属于所述普通数据流的所述帧分开；以及转发电路，可操作为基于本地流表中的流定义来转发属于所述软件定义的数据流的所述帧，其中所述流定义指示所述软件定义的数据流在软件定义的网络中如何被处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.23 US 61/650,945;2013.03.14 US 61/785,625;1.一种交换机，包括：
端口，能够接收属于软件定义的数据流的帧以及属于普通数据流
的帧；
流管理模块，可操作为逻辑地划分所述端口，以用于将属于所述
软件定义的数据流的所述帧与属于所述普通数据流的所述帧分开；以
及
转发电路，可操作为基于本地流表中的流定义来转发属于所述软
件定义的数据流的所述帧，其中所述流定义指示所述软件定义的数据
流在软件定义的网络中如何被处理。
2.根据权利要求1所述的交换机，其中所述转发电路进一步可
操作为基于本地转发表来转发属于所述普通数据流的所述帧。
3.根据权利要求1所述的交换机，其中所述软件定义的网络是
启用OpenFlow的网络。
4.根据权利要求1所述的交换机，其中所述流管理模块基于以
下各项中的一项或多项来逻辑地划分所述端口：
虚拟局域网(VLAN)标签或标识符；
帧的类型；以及
所接收的帧的头部中的标志。
5.根据权利要求1所述的交换机，其中所述流管理模块进一步
可配置为将所述端口的带宽分为多个逻辑分区，其中至少一个逻辑分
区被分配用于所述软件定义的数据流。
6.一种交换机，包括：
转发电路，可操作为基于以下各项中的一项或多项来处理属于软
件定义的数据流的帧：
转发表中的转发信息；
本地流表中的流定义，其中所述流定义指示所述软件定义的
数据流在软件定义的网络中如何被处理；
仲裁系统，可配置为对所述帧应用仲裁策略，其中所述仲裁策略
规定所述交换机是否以及以何种顺序使用所述流表、转发表、或两者
用于处理所述帧。
7.根据权利要求6所述的交换机，其中所述转发信息包括以下
各项中的一项或多项：层2转发信息以及层3路由和转发信息。
8.根据权利要求6所述的交换机，其中所述仲裁策略基于与所
述软件定义的数据流相关联的优先级，其中所述优先级的值规定所述
交换机使用所述流表、转发表、或两者用于处理所述帧的顺序。
9.根据权利要求6所述的交换机，其中所述软件定义的网络是
启用OpenFlow的网络。
10.根据权利要求6所述的交换机，进一步包括：流管理模块，
可配置为使用所述软件定义的数据流用于提供以下各项中的一项或
多项：
访问控制；
备份转发；
基于策略的路由；
网络管理；以及
服务，其中所述服务包括以下各项中的一项或多项：防火墙、负
载平衡、网络访问控制、入侵检测/保护、网络分析、以及网络虚拟化。
11.根据权利要求1所述的交换机，进一步包括：信息管理模块，
可配置为促进向所述软件定义的网络的控制器轮询网络状态信息，其
中所述网络状态信息包括以下各项中的一项或多项：拓扑发现信息、
流量统计、以及链路状况信息。
12.一种方法，包括：
经由端口接收属于软件定义的数据流的帧以及属于普通数据流
的帧；
逻辑地划分所述端口，以用于将属于所述软件定义的数据流的所
述帧与属于所述普通数据流的所述帧分开；以及
基于本地流表中的流定义来转发属于所述软...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·S·P·钦塞拉帕蒂，N·韦德亚，
申请(专利权)人：博科通讯系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US