网络系统和路由控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种网络系统和路由控制方法。在开放流网络中，实现“主动类型”并且解决硬件(HW)性能问题。具体地，在开放流网络中，多个交换机中的每一个对满足登记在其自己的流表中的条目的规则的接收分组执行基于在该条目中定义的动作的操作。控制器在多个交换机之间开始通信之前，将条目登记在多个交换机的每一个中，其中对基于由多个交换机组成的网络的物理拓扑计算的路径特有的标识符被设定为规则，并且从预定输出端口的输出被设定为动作。

【技术实现步骤摘要】
本申请是分案申请，原案的国家申请号为201180064890.7，申请日为2011年12月27日，专利技术名称为“网络系统和路由控制方法”。
本专利技术涉及网络系统。更具体地，本专利技术涉及用于网络系统的路由方法。
技术介绍
从外部控制器(控制平面)控制交换机、终端等(用户平面)的方法被称为CU(C：控制平面/U：用户平面)分离型架构。具有基于CU分离型架构的配置的网络被称为CU分离型网络。作为CU分离型网络的示例，提供了对其应用开放流(OpenFlow)技术的开放流网络。开放流技术通过从控制器控制交换机来执行网络路由。在此，开放流网络仅仅是一个示例。[开放流网络的说明]在开放流网络中，如OFC(开放流控制器)的控制器通过操作如同OFS(开放流交换机)的交换机的流表(flowtable)来控制该交换机的行为。流表是其中登记有条目的表，条目定义了对于满足预定的匹配条件(规则)的分组(通信数据)应当执行的预定的处理内容(动作)。可以用帧来替代分组。满足规则的分组群(分组序列)被称为流。流的规则通过使用包括在分组的每个协议层级层的报头字段中的目的地地址(DA)、源地址(SA)、目的地端口(DP)和源端口(SP)中的任何一个或全部的各种组合来进行定义，并且可以是可区分的。在此，上述地址包括MAC地址(媒体访问控制地址)和IP地址(网际协议地址)。另外，入站端口的信息可用于流的规则。流的动作通常是对预定转发目的地的分组转发。显然，分组丢弃可以被指定为流的动作。通常，在开放流网络中，当接收到不存在对应条目的分组时，交换机向控制器传送关于该分组的询问(条目请求)。通常，交换机将该分组作为关于该分组的询问传送到控制器。通常，在开放流网络中，控制器通过安全信道连接而连接到在控制器的管理下的交换机。当从在控制器的管理下的交换机接收到关于分组的询问时，控制器计算分组群(流)的通路(pass)，并且基于该通路在交换机的流表中登记“将分组群(流)转发到预定转发目的地”的条目。在此，控制器向交换机传送用于将条目登记到流表中的控制消息。在非专利文献1和2中描述了开放流技术的细节。引文列表非专利文献非专利文献1：“TheOpenFlowSwitchConsortium”，<http://www.openflowswitch.org/>非专利文献2：“OpenFlowSwitchSpecificationVersion1.0.0(WireProtocol0x01)2009年12月31日”，<http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v1.0.0.pdf>
技术实现思路
在开放流技术中，在交换机的流表中登记条目的方法被划分成“主动类型(proactivetype)”和“被动类型(reactivetype)”的两个主要类别。在“主动类型”中，控制器“预先”(在开始数据通信之前)计算预定分组群(流)的通路，并且将条目登记在交换机的流表中。即，这里的术语“主动类型”指示控制器自发执行的“预先条目登记”。“在被动类型”中，“当从交换机接收到关于第一分组(不存在对应条目的新的分组)的询问时”，控制器计算分组群(流)的通路，并且将条目登记在交换机的流表中。即，这里的术语“被动类型”指示在实际数据通信中控制器响应于来自交换机的询问而执行的“实时条目登记”。在开放流网络中，基本上主要使用“被动类型”，其中控制器在从交换机接收到关于第一分组的询问时，登记关于接收到的分组的条目。然而，在实际的硬件(HW)中，为了减少对流表的处理频率以解决性能的问题，“主动类型”是优选的。例如，为了即使在大量第一分组到达控制器时也使得控制器能够处理该第一分组，“主动类型”相对于其他是优选。然而，考虑到由于条目的数目在实际应用完全主动类型时变得巨大，所以部分地应用被动类型以进行抑制条目数目的限制。另外，考虑到如果应用主动类型，则因为流在开始通信之前就进行了定义，所以可以避免由于如Nimda的病毒所造成的大量流发生问题、由未知分组产生的未授权接入等。因此，在开放流网络中，期望一种用于实现“主动类型”的具体方法。根据本专利技术的网络系统包括多个交换机和控制器。多个交换机中的每一个对满足在该交换机本身的流表中所登记的条目的规则的接收分组来执行基于在该条目中所定义的动作的操作。在多个交换机之间开始通信之前，控制器在多个交换机的每一个中登记下述条目，在该条目中对于基于由多个交换机组成的网络的物理拓扑所计算的路径所特有的标识符被设定为规则，并且从预定输出端口的输出被设定为动作。在根据本专利技术的路由方法中，多个交换机中的每一个对满足在该交换机本身的流表中登记的条目的规则的接收分组执行基于在该条目中定义的动作的操作。在多个交换机之间开始通信之前，控制器在多个交换机的每一个中登记下述条目，在该条目中对于基于由多个交换机组成的网络的物理拓扑所计算的路径所特有的标识符被设定为规则，并且从预定输出端口的输出被设定为动作。根据本专利技术的程序是用于使得计算机执行上述路由方法中的控制器的操作的程序。在此，可以将根据本专利技术的程序存储在存储设备和存储介质中。在开放流网络中，这可以实现“主动类型”并且解决硬件(HW)性能问题。附图说明图1是示出根据本专利技术的网络系统的配置示例的视图；图2是用于说明在拓扑检测中的处理的视图；图3是用于说明在站检测(使用ARP请求)中的处理的视图；图4是用于说明在站检测(使用ARP应答)中的处理的视图；图5是用于说明在完成条目登记之后的数据通信中的处理的视图；以及图6是用于说明对控制器的分组询问中的处理的视图。具体实施方式本专利技术针对CU分离型网络。在此，作为CU分离型网络中的一个的开放流网络将作为示例进行描述。然而，实际上，CU分离型网络并不限于开放流网络。<第一示例性实施例>在下面将参考附图来描述本专利技术的第一示例性实施例。[基本配置]如图1中所示，根据本专利技术的网络系统包括交换机10(10-i，i＝1至n：n是交换机的数目)和控制器20。交换机10(10-i，i＝1至n)和控制器20构成开放流网络。交换机10(10-i，i＝1至n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络系统，包括：边缘交换机，所述边缘交换机位于物理网络的端点处，所述物理网络包括多个核心交换机，所述多个核心交换基于与虚拟网络相对应的标识符来转发分组；控制器，所述控制器被配置成能够预先向所述边缘交换机发送条目，所述条目包括用于识别接收到的分组的识别规则和用于将所述标识符添加到所述接收到的分组的指令，其中，所述标识符与所述接收到的分组所属于的虚拟网络相对应。

【技术特征摘要】
2011.01.13 JP 2011-0051371.一种网络系统，包括：
边缘交换机，所述边缘交换机位于物理网络的端点处，所述物理
网络包括多个核心交换机，所述多个核心交换基于与虚拟网络相对应
的标识符来转发分组；
控制器，所述控制器被配置成能够预先向所述边缘交换机发送条
目，所述条目包括用于识别接收到的分组的识别规则和用于将所述标
识符添加到所述接收到的分组的指令，
其中，所述标识符与所述接收到的分组所属于的虚拟网络相对应。
2.根据权利要求1所述的网络系统，
其中，所述控制器被配置成能够预先向所述边缘交换机发送条目，
所述条目包括用于从所述接收到的分组中移除所述标识符的指令。
3.根据权利要求1所述的网络系统，
其中，所述控制器被配置成能够根据在虚拟机和所述边缘交换机
之间的连接来预先发送所述条目。
4.一种控制器，包括：
第一单元，所述第一单元被配置成与边缘交换机进行通信，所述
边缘交换机位于物理网络的端点处，所述物理网络包括多个核心交换
机，所述多个核心交换基于与虚拟网络相对应的标识符来转发分组；
第二单元，所述第二单元被配置成能够预先向所述边缘交换机发
送条目，所述条目包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：高岛正德，加濑知博，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP